專(zhuān)利名稱(chēng)：墨盒、墨盒的閥機(jī)構(gòu)和具有墨盒的噴墨頭盒及噴墨記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可用于噴墨記錄裝置或類(lèi)似設(shè)備的墨盒、一種用于墨盒的閥機(jī)構(gòu)、一種具有墨盒的噴墨頭盒及一種噴墨記錄裝置。確切地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種吹塑制成的墨盒、一種用于該墨盒的閥機(jī)構(gòu)、一種具有所述墨盒的噴墨頭盒及一種油墨記錄裝置。
在用于向記錄頭提供油墨以便噴射油墨、實(shí)現(xiàn)記錄的液體供應(yīng)系統(tǒng)的射程內(nèi)，對(duì)置有一個(gè)能夠提供負(fù)壓的墨盒，并且可與記錄頭(噴墨頭盒)組合到一起，并且，該系統(tǒng)已被實(shí)際應(yīng)用。該類(lèi)型的噴墨記錄頭盒被分類(lèi)到記錄頭和墨盒(油墨容納部分)通常為一整體的類(lèi)中，和記錄頭和油墨容納部分是分立的構(gòu)件并且雖然它們作為整體使用但每一個(gè)都可從記錄裝置中拆下的類(lèi)中。
作為在這種液體供應(yīng)系統(tǒng)中提供負(fù)壓的最簡(jiǎn)單的方法，是利用由多孔材料或纖維構(gòu)件提供的毛細(xì)作用力實(shí)現(xiàn)的。采用這種方法的墨盒，其結(jié)構(gòu)包括一個(gè)多孔材料或一個(gè)纖維構(gòu)件，例如填滿(mǎn)整個(gè)墨盒內(nèi)部的壓縮海綿，和一個(gè)能將空氣引入油墨容納部分以便在記錄操作過(guò)程中平穩(wěn)供應(yīng)油墨的通氣孔。
然而，采用多孔材料或纖維構(gòu)件的系統(tǒng)作為一個(gè)油墨保持構(gòu)件存在單位體積油墨容納效率低的問(wèn)題。為了解決該問(wèn)題，已經(jīng)委托給本申請(qǐng)的代理人的EP0580433申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N墨盒，該容器包括一個(gè)與周?chē)黧w連通的負(fù)壓生成構(gòu)件容納室和一個(gè)完全密封的油墨容納室，其中所述負(fù)壓生成構(gòu)件容納室和所述油墨容納室被制成一體，并且只通過(guò)一個(gè)連通部分(雙室型)相互流體連通。
利用這種雙室型墨盒，從油墨容納室向負(fù)壓生成構(gòu)件容納室的油墨供應(yīng)通過(guò)氣—液交換操作進(jìn)行，其中氣體被引入并容納在油墨容納室中，同時(shí)油墨從油墨容納室供應(yīng)到負(fù)壓生成室中，因而，在氣/液交換期間，可以在一個(gè)足夠穩(wěn)定的負(fù)壓下供應(yīng)油墨。
EP0581531提出一種結(jié)構(gòu)，其中構(gòu)成沒(méi)有容納室的容器相對(duì)于構(gòu)成負(fù)壓生成構(gòu)件容納室的容器是可拆裝的。采用這種建議，當(dāng)油墨用完時(shí)，只需更換油墨容納室，并且因此，減少了廢棄物的量，有利于環(huán)境健康。在這種結(jié)構(gòu)中，油墨容納室(容器)被安裝到用于供應(yīng)液體的部分上，例如一個(gè)負(fù)壓生成構(gòu)件容納室或一個(gè)記錄頭，或者從其上卸下，必須注意直到與油墨接收部分建立起穩(wěn)固地連接為止，要有效地密封接口，以防止漏墨。作為用于接口的密封件，例如已知的有密封膜。當(dāng)油墨容納容器與油墨接收部分連接時(shí)，一個(gè)構(gòu)件，例如一個(gè)設(shè)在油墨接收部分中的接管將密封膜撕破，并且接管進(jìn)入油墨容納容器的接口中，以建立油墨容納容器和油墨接收部分之間的流體連通。然而，當(dāng)油墨容納容器和液體接收部分相互可拆裝時(shí)，需要同時(shí)滿(mǎn)足下述條件。首先，當(dāng)液體接收部分和油墨容納容器相互連接時(shí)，或當(dāng)它們相互分開(kāi)時(shí)，無(wú)論油墨容納容器的位置或方向如何，油墨都不能從油墨容納容器中泄漏出來(lái)。其次，當(dāng)在兩者之間進(jìn)行連接時(shí)，油墨供應(yīng)通道要確保暢通，并且在完成連接之后，可穩(wěn)定地供應(yīng)油墨。
再次，在一些應(yīng)用中可能會(huì)反復(fù)連接和拆卸油墨容納容器，因此，上述條件在每次安裝和拆卸油墨容納容器時(shí)都要得到滿(mǎn)足。
在采用密封膜進(jìn)行密封的情況下，當(dāng)油墨容納容器被拆下而油墨容納容器中的油墨沒(méi)有完全消耗掉時(shí)，由于油墨容納容器的接口(供應(yīng)孔)是敞開(kāi)的，所以油墨會(huì)漏出。
在油墨容納容器的供應(yīng)孔部分設(shè)置閥結(jié)構(gòu)的方案已經(jīng)被提出。然而，在油墨容納容器可換型的雙室型墨盒的情況下，閥結(jié)構(gòu)設(shè)置在發(fā)生氣—液交換位置處，因此，該閥結(jié)構(gòu)需要具有可靠的開(kāi)閉機(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)對(duì)于閥具有獨(dú)特的功能，并且還具有使氣體無(wú)阻滯地平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)和/或使氣體不在連通部分中聚集，并且相應(yīng)地使液體(油墨)平穩(wěn)供應(yīng)的能力。日本專(zhuān)利申請(qǐng)平-1158772公開(kāi)了一種與更換油墨容納室有關(guān)的結(jié)構(gòu)。在這種方案中，設(shè)有有關(guān)與記錄頭連接的主容器部分和有關(guān)可更換的副容器部分，并且設(shè)有用于主容器部分和副容器部分的的閥機(jī)構(gòu)。該閥機(jī)構(gòu)是這樣一種閥機(jī)構(gòu)，通過(guò)該閥機(jī)構(gòu)將供應(yīng)部分和供應(yīng)孔相互壓向?qū)Ψ?，通過(guò)這樣做，閥機(jī)構(gòu)被被打開(kāi)以便供應(yīng)油墨。因此，構(gòu)成閥機(jī)構(gòu)的閥促進(jìn)件的力不平衡，所需打開(kāi)操作就不能實(shí)現(xiàn)。
然而，當(dāng)重復(fù)更換副容器部分時(shí)，在供應(yīng)部分側(cè)的閥促進(jìn)件情況惡化，造成閥促進(jìn)件提供的力不平衡。例如，當(dāng)主容器部分的閥促進(jìn)件的促進(jìn)力由于重復(fù)安裝和拆卸而變小時(shí)，則不能釋放副容器部分的閥機(jī)構(gòu)，因此，開(kāi)閉操作是不可靠的。如果與上述問(wèn)題相反，副容器部分中的閥促進(jìn)件的促進(jìn)力變?nèi)酰瑒t在運(yùn)輸時(shí)油墨可能產(chǎn)生泄漏。
副容器部分中的閥構(gòu)件包括一個(gè)密封供應(yīng)孔開(kāi)口的凸緣部分，一個(gè)從凸緣向外凸出的桿狀凸起，其中，桿狀凸起與主容器部分的閥相結(jié)合，以便閥與閥相互壓緊或打開(kāi)。在這種結(jié)構(gòu)中，必須對(duì)位置進(jìn)行控制，以便主容器部分中的閥結(jié)構(gòu)和桿狀凸起確實(shí)相互壓靠在一起，確保副容器部分的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榉駝t閥便不能以所需的方式打開(kāi)。為安全實(shí)現(xiàn)閥打開(kāi)操作，需要副容器部分在安裝操作中移動(dòng)(平行移動(dòng))。另外(例如，為了節(jié)省安裝操作所需的空間，可采用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))，當(dāng)閥與閥相接時(shí)，例如，當(dāng)桿狀凸起在與主容器部分的閥機(jī)構(gòu)相接之前被接到供應(yīng)部分的一個(gè)構(gòu)架上時(shí)，導(dǎo)致在試圖完成連接之前，副容器部分的閥被打開(kāi)，并且因此，使油墨漏出。于是，試圖用促進(jìn)力打開(kāi)不是十分有效的，并且閥有可能被堵塞，不能確保流體連通。另外，安裝副容器部分所需的面積很大。進(jìn)而，氣—液交換操作可能是不可靠的。因此，日本專(zhuān)利申請(qǐng)平11-58772中公開(kāi)的閥結(jié)構(gòu)存在需要解決如何實(shí)現(xiàn)所需的閥的打開(kāi)和關(guān)閉的問(wèn)題。
另一方面，在用于彩色記錄裝置中，并列設(shè)置有多個(gè)油墨容納容器。在這種情況下，考慮到節(jié)省墨盒壓印，提出了一種薄(或者同時(shí)還小)的墨盒結(jié)構(gòu)。為了確保從薄油墨容納容器供應(yīng)油墨，供應(yīng)口的面積需要大一些。特別地，當(dāng)容器為薄雙室型閥、而其中油墨容納容器是可更換的時(shí)，閥結(jié)構(gòu)對(duì)于確保氣—液交換的可靠性是非常重要的。
進(jìn)而，在一個(gè)容器為設(shè)有負(fù)壓生成構(gòu)件容納容器和油墨容納容器的雙室型，且其中油墨容納容器是可更換的例子中，油墨容納容器包括一個(gè)中空長(zhǎng)方形盒體和一個(gè)位于盒中的、用于在其中盛放油墨的可變形的內(nèi)囊。內(nèi)囊構(gòu)成一個(gè)可變形的油墨容納部分或室。盒體和內(nèi)囊在它們的開(kāi)口處周?chē)嗷ミB接。只有連接部分將盒體和內(nèi)囊微弱地保持在一起外，即，盒體和內(nèi)囊的壁部是分離的。采用這種類(lèi)型的墨盒的油墨供應(yīng)系統(tǒng)的特性是，直接容納油墨的內(nèi)囊隨著其中油墨的消耗而變形，從而減小內(nèi)囊內(nèi)容積。
當(dāng)油墨從內(nèi)囊中消耗時(shí)，內(nèi)囊變形，并且在一個(gè)特定階段，內(nèi)囊表面最大面積地相互接觸。當(dāng)內(nèi)囊以這種方式變形時(shí)，有賴(lài)于供應(yīng)孔的位置，內(nèi)囊的下表面與盒體分離，并且，通過(guò)內(nèi)囊與供應(yīng)孔相鄰部分的變形，內(nèi)囊中的油墨流路和在氣—液交換操作中允許氣泡上升的氣泡通路相對(duì)于內(nèi)囊的外側(cè)變窄。因此，當(dāng)內(nèi)囊變形時(shí)，內(nèi)囊中油墨的流動(dòng)性下降，并且因此，當(dāng)需要進(jìn)一步提高打印速度時(shí)油墨供應(yīng)性能可能不足。
需要一種具有上述特性并具有可靠性的閥機(jī)構(gòu)。因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種新型的閥結(jié)構(gòu)，一種采用該閥結(jié)構(gòu)的墨盒，一種具有補(bǔ)給裝置的噴墨頭盒，和一種具有相同裝置的噴墨記錄裝置。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種閥結(jié)構(gòu)，一種采用該閥結(jié)構(gòu)的墨盒，一種具有補(bǔ)給裝置的噴墨頭盒，和一種具有相同裝置的噴墨記錄裝置，其中，油墨供應(yīng)孔的開(kāi)口橫截面可確保即使當(dāng)油墨供應(yīng)孔形成于寬度小的一側(cè)時(shí)，油墨也能可靠地從墨盒通過(guò)油墨供應(yīng)孔供應(yīng)到噴墨頭或類(lèi)似部件，另外，設(shè)在油墨孔中的閥結(jié)構(gòu)的密封特性可以保持。本發(fā)明進(jìn)一步的目的是通過(guò)一種閥結(jié)構(gòu)，一種采用該閥結(jié)構(gòu)的墨盒，一種具有補(bǔ)給裝置的噴墨頭盒，和一種具有相同裝置的噴墨記錄裝置，其中，氣泡不會(huì)滯留或聚集在連通部分中，可確保液體的穩(wěn)定供應(yīng)。本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種閥結(jié)構(gòu)，一種采用閥結(jié)構(gòu)的墨盒，一種具有補(bǔ)給裝置的噴墨記錄頭盒，和一種具有相同裝置的噴墨記錄裝置，其中，可確保氣泡的運(yùn)動(dòng)范圍，和/或提高了油墨從油墨容納室向負(fù)壓生成構(gòu)件容納室的運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種閥結(jié)構(gòu)，一種采用該閥結(jié)構(gòu)的墨盒，一種具有補(bǔ)給裝置的噴墨頭盒，和一種具有相同裝置的噴墨記錄裝置，其中，已經(jīng)將油墨容納容器的連接口密封的閥構(gòu)件被一個(gè)油墨接收部分的接管壓住，通過(guò)這樣使連接可靠開(kāi)封，并且，當(dāng)連接口從上分離時(shí)，閥構(gòu)件返回以便密封連接口，并且其中，即使當(dāng)接管部分在連接口部分處被施加在油墨容納容器上的外力阻塞時(shí)，也可確保發(fā)明和油墨的穩(wěn)定供應(yīng)。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種閥結(jié)構(gòu)，一種采用該閥結(jié)構(gòu)的墨盒，一種具有補(bǔ)給裝置的噴墨頭盒，和一種具有相同裝置的噴墨記錄裝置，其中，設(shè)有一個(gè)用于管形或圓筒形活塞導(dǎo)向件的構(gòu)架的液體容器，可拆裝地安裝到一個(gè)液體接收部分上，液體被供應(yīng)給所述液體接收部分，容器的閥機(jī)構(gòu)的活塞是可動(dòng)的，該活塞被移動(dòng)以便供應(yīng)液體(通過(guò)一個(gè)相鄰的插入構(gòu)件)，并且其中，從插入構(gòu)架本身的強(qiáng)度允許活塞運(yùn)動(dòng)的角度考慮，支撐活塞的構(gòu)架的剛度比插入構(gòu)架的剛度高，以避免支撐活塞的構(gòu)架和插入構(gòu)架之間機(jī)械強(qiáng)度關(guān)系存在問(wèn)題。本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種閥結(jié)構(gòu)，一種采用該閥結(jié)構(gòu)的墨盒，一種具有補(bǔ)給裝置的噴墨頭盒，和一種具有相同裝置的噴墨記錄裝置，其中，當(dāng)油墨容納容器與液體接收部分連接和分離時(shí)，或者當(dāng)重復(fù)進(jìn)行連接和分離時(shí)，可防止閥構(gòu)件阻塞，因此，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了確保密封和油墨的穩(wěn)定供應(yīng)。本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種閥結(jié)構(gòu)，一種采用該閥結(jié)構(gòu)的墨盒，一種具有補(bǔ)給裝置的噴墨頭盒，和一種具有相同裝置的噴墨記錄裝置，其中，液體供應(yīng)容器的液體盛放部分是可拆卸的，并且即使當(dāng)液體盛放部分相應(yīng)于其中液體的消耗而變形時(shí)，液體盛放部分中的液體的流動(dòng)性由于與液體盛放部分中的供應(yīng)孔相鄰的通路變窄而變劣，從而總可確保高速的液體供應(yīng)(此句似有誤)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于盛放供應(yīng)給噴墨記錄機(jī)構(gòu)的記錄液的液體容器，液體容器相對(duì)于噴墨記錄機(jī)構(gòu)是可拆裝的，該液體容器包括一個(gè)主體；一個(gè)形成于主體上并可與噴墨記錄機(jī)構(gòu)連接的液體供應(yīng)口以便向外提供記錄液；其中，液體供應(yīng)口具有細(xì)長(zhǎng)的圓形結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種閥機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)柱狀構(gòu)架；一個(gè)可在該構(gòu)架中滑動(dòng)的閥構(gòu)件；一個(gè)設(shè)在閥構(gòu)件中并在閥構(gòu)件的一個(gè)滑動(dòng)方向上延伸的軸部；一個(gè)與所述構(gòu)架的一端連接并具有一個(gè)用于支撐軸部的支撐孔的蓋構(gòu)件；一個(gè)用于促進(jìn)閥構(gòu)件遠(yuǎn)離蓋構(gòu)件的促進(jìn)構(gòu)件；一個(gè)沿所述構(gòu)架的內(nèi)表面設(shè)置、可與被促進(jìn)構(gòu)件促進(jìn)的閥構(gòu)件的自由端接觸的的接觸件；一個(gè)形成于所述構(gòu)架一側(cè)的開(kāi)口，用于當(dāng)閥構(gòu)件的自由端連接到接觸件上時(shí)，阻斷由設(shè)在所述構(gòu)架另一端的開(kāi)口建立起來(lái)的流體連通，并且，當(dāng)自由端從其上移開(kāi)時(shí)，打開(kāi)由設(shè)在另一端的開(kāi)口建立起來(lái)的流體連通；其中所述構(gòu)架的開(kāi)口結(jié)構(gòu)為細(xì)長(zhǎng)的圓形結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用于盛放供應(yīng)給一個(gè)記錄機(jī)構(gòu)的記錄液的液體容器，液體容器相對(duì)于噴墨記錄機(jī)構(gòu)是可拆裝的，該液體容器包括一個(gè)構(gòu)成用于將記錄液供應(yīng)給記錄機(jī)構(gòu)的連接部分的液體供應(yīng)部分；一個(gè)設(shè)在液體供應(yīng)部分中的閥機(jī)構(gòu)，用于通過(guò)插入一個(gè)設(shè)在記錄機(jī)構(gòu)中、作為液體接收部分的中空管來(lái)供應(yīng)記錄液，并通過(guò)移去中空管停止供應(yīng)記錄液；并且液體供應(yīng)部分具有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的開(kāi)口結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種液體供應(yīng)容器，包括一個(gè)供應(yīng)孔，一個(gè)同供應(yīng)孔外均被密封的液體盛放部分，其中液體盛放部分是可變形的，同時(shí)隨著盛放在其中的液體的排出提供一個(gè)負(fù)壓；一個(gè)用于調(diào)節(jié)與供應(yīng)孔相鄰部分的變形的調(diào)節(jié)件，該調(diào)節(jié)件設(shè)置在液體盛放部分中。
通過(guò)參考附圖研究下面對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的描述，本發(fā)明以上和其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更加清楚。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的噴墨頭盒的透視圖。
圖2是圖1中的噴墨頭盒的剖視圖。
圖3是表示圖2中所示的墨盒裝置的透視圖。
圖4是表示用于將墨盒連接到一個(gè)支架上的操作的剖視圖，其中圖2所示的負(fù)壓控制室單元已經(jīng)連接的所述的支架上。
圖5是表示適用于本發(fā)明的閥機(jī)構(gòu)的開(kāi)、關(guān)操作的剖視圖。
圖6是表示用于向圖2中所示的噴墨頭盒供應(yīng)油墨的操作的剖視圖。
圖7是參照?qǐng)D6表示在油墨消耗過(guò)程中油墨的狀態(tài)的曲線(xiàn)圖。
圖8是表示在圖6中所示的噴墨頭盒中的油墨的消耗過(guò)程中，由于內(nèi)囊在變形而使內(nèi)壓變化的效果的曲線(xiàn)圖。
圖9是表示適用于本發(fā)明的閥機(jī)構(gòu)中的閥體和閥芯之間的關(guān)系的剖視圖。
圖10是適用于本發(fā)明的接管的端部形狀的一個(gè)例子的透視圖，當(dāng)閥機(jī)構(gòu)打開(kāi)或關(guān)閉時(shí)所述接管與閥機(jī)構(gòu)配合。
圖11是表示閥機(jī)構(gòu)的一個(gè)例子的剖視圖，該閥機(jī)構(gòu)用于與根據(jù)本發(fā)明的閥機(jī)構(gòu)進(jìn)行比較。
圖12是表示圖11所示的閥機(jī)構(gòu)在扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下的剖視圖。
圖13是表示液體出口如何被圖11所示的閥機(jī)構(gòu)密封的剖視圖。
圖14是表示根據(jù)本發(fā)明的閥機(jī)構(gòu)的剖視圖。
圖15是表示圖14所示的閥機(jī)構(gòu)在扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下的剖視圖。
圖16是表示液體出口如何被圖14所示的閥機(jī)構(gòu)密封的剖視圖。
圖17是表示圖14所示的閥機(jī)構(gòu)的閥芯如何與接管的端部配合的示意圖。
圖18是表示根據(jù)本發(fā)明的儲(chǔ)墨容器的制造方法的剖視圖。
圖19是圖2所示的儲(chǔ)墨容器的剖視圖，用于表示墨盒內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。
圖20是表示圖2所示的負(fù)壓控制殼體體中的吸收材料的示意圖。
圖21也是表示圖2所示的負(fù)壓控制殼體體中的吸收材料的示意圖。
圖22是表示圖2所示的墨盒裝置旋轉(zhuǎn)的示意圖，所述旋轉(zhuǎn)是在安裝或拆去墨盒裝置時(shí)所引起的。
圖23是與根據(jù)本發(fā)明的墨盒裝置相兼容的噴墨頭盒的透視圖。
圖24是與根據(jù)本發(fā)明的墨盒裝置相兼容的記錄裝置的透視圖。
圖25是墨盒裝置的剖視圖，用于給出構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的容器容器單元的連接部分的結(jié)構(gòu)部件的尺寸。
圖26表示設(shè)在墨盒裝置的接口中的閥機(jī)構(gòu)。
圖27表示閥機(jī)構(gòu)的另一個(gè)例子。
圖28表示圖27中所示的閥機(jī)構(gòu)的打開(kāi)和關(guān)閉。
圖29表示油墨尚未從其中耗盡之前的墨盒裝置。
圖30表示伴隨墨盒裝置中油墨的消耗，墨盒裝置中的內(nèi)囊的變形。
圖31表示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的噴墨頭盒的剖視圖。
圖32表示設(shè)在圖31中所示的油墨容納容器的下表面部分處的檢測(cè)油墨剩余量的檢測(cè)部分。
圖33是內(nèi)囊的剖視圖，表示內(nèi)囊伴隨圖31所示的噴墨頭盒中油墨的消耗而產(chǎn)生的變形。
圖34是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的閥機(jī)構(gòu)的剖視圖。
下面，將參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。
在對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的下述描述中，毛細(xì)作用力生成部分的“硬度”是指當(dāng)毛細(xì)作用力生成構(gòu)件位于液體容器中時(shí)毛細(xì)作用力生成部分的“硬度”。它是由毛細(xì)作用力生成構(gòu)件的回彈力的量相對(duì)于變形量的斜率所確定的。對(duì)于硬度不同的兩種毛細(xì)作用力生成構(gòu)件，回彈力的量相對(duì)于變形量的斜率大的毛細(xì)作用力生成構(gòu)件被認(rèn)為是“較硬的毛細(xì)作用力生成構(gòu)件”。
<總體結(jié)構(gòu)>
圖1是本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例中的噴墨頭盒的透視圖，圖2是該噴墨頭盒的剖視圖。
在該實(shí)施例中，下面將描述根據(jù)本發(fā)明的噴墨頭盒各結(jié)構(gòu)部件，及這些部件之間的相互關(guān)系。由于本實(shí)施例中的噴墨頭盒是這樣構(gòu)成的，其中許多新技術(shù)是在創(chuàng)造本發(fā)明的過(guò)程中開(kāi)發(fā)出來(lái)的，可被應(yīng)用于已經(jīng)發(fā)明出來(lái)的噴墨盒，作為對(duì)所給出的噴墨頭盒的總的描述，新的結(jié)構(gòu)也將被描述。
參考圖1和2，本實(shí)施例中的噴墨頭盒包括一個(gè)噴墨頭單元160、一個(gè)支架150、一個(gè)負(fù)壓控制室單元100、一個(gè)墨盒裝置200等。負(fù)壓控制室單元100固定在支架150內(nèi)側(cè)。在負(fù)壓控制室單元100下面，噴墨頭連接到支架150的底壁部分的外側(cè)。為了易于拆卸，采用螺紋或互鎖結(jié)構(gòu)將負(fù)壓控制室單元100和噴墨頭單元160固定到支架150上，這是重復(fù)使用所需要的，并且對(duì)于減少由于結(jié)構(gòu)的改變或類(lèi)似原因而導(dǎo)致的成本增加也是有益的。進(jìn)而，由于各部件的使用壽命不同，上述易拆卸性也是需要的，因?yàn)檫@使得它更易于只更換需要更換的部件。然而顯然，它們也可以通過(guò)焊接、熱彎或類(lèi)似方法被永久的相互連接在一起。負(fù)壓控制室單元100包括一個(gè)在頂部開(kāi)口的負(fù)壓控制殼體體110；一個(gè)連接到負(fù)壓控制殼體體110的頂部、用于蓋住負(fù)壓控制殼體體110的開(kāi)口的負(fù)壓控制室蓋120；兩塊置于負(fù)壓控制殼體體110中、通過(guò)浸滲保存油墨的吸收材料130和140。吸收材料件130和140在垂直層疊地填充在負(fù)壓控制殼體體110中，吸收材料件130位于吸收材料件140的上面，從而，當(dāng)在噴墨頭盒中使用時(shí)，吸收材料件130和140相互之間保持無(wú)間隙的接觸。由位于底部的吸收材料件140產(chǎn)生的毛細(xì)作用力比位于頂部的吸收材料件130產(chǎn)生的毛細(xì)作用力大，因此，位于底部的吸收材料件中保存有較多的油墨。在負(fù)壓控制室單元100中的油墨通過(guò)一個(gè)供應(yīng)管165供應(yīng)給噴墨頭單元160。
油墨供應(yīng)管160的開(kāi)口131在吸收材料件140側(cè)上設(shè)有一個(gè)在彈性構(gòu)件的壓力下與吸收材料件140接觸的過(guò)濾件161。墨盒裝置200的結(jié)構(gòu)使其可移動(dòng)的安裝在支架150中。作為負(fù)壓控制殼體體110的一部分且位于墨盒裝置200側(cè)的接管180，通過(guò)插入墨盒裝置200的接口230中而連接到其上。負(fù)壓控制室單元100和墨盒裝置200的結(jié)構(gòu)使得墨盒裝置200中的油墨通過(guò)接管180和接口230之間的接管供應(yīng)到負(fù)壓控制室單元100中。負(fù)壓控制殼體體110的接管180之上，在墨盒裝置200側(cè)，設(shè)有一個(gè)防止墨盒裝置200安裝不正確的ID構(gòu)件170，它從支架150的表面上凸起，位于墨盒裝置200側(cè)。
負(fù)壓控制室蓋120設(shè)有一個(gè)通氣孔115，負(fù)壓控制殼體體110的內(nèi)部空間通過(guò)該通氣孔于外部相連通；更精確地說(shuō)，填充在負(fù)壓控制殼體體110中的吸收材料件130暴露在外部空氣之中。在負(fù)壓控制殼體體110中并與通氣孔相鄰，設(shè)有一個(gè)緩沖空間116，它包括一個(gè)在吸收材料件130側(cè)、由多個(gè)從負(fù)壓控制室蓋120的內(nèi)表面向內(nèi)凸起的肋板形成的真空空間，和吸收材料件130的一個(gè)沒(méi)有油墨(液體)的部分。
在接口230的內(nèi)側(cè)上設(shè)有一個(gè)閥機(jī)構(gòu)，它包括一個(gè)第一閥體(或構(gòu)架)260a，一個(gè)第二閥體260b，閥芯(或構(gòu)件)261，一個(gè)閥蓋(或罩)262，和一個(gè)彈性構(gòu)件263。閥芯261位于第二閥體260b中，可以在第二閥體260b中滑動(dòng)，同時(shí)在由彈性構(gòu)件263對(duì)第一閥體260a所產(chǎn)生的壓力下保持不動(dòng)。因此，除非接管180通過(guò)接口230被插入，第一閥芯261在第一閥體260a側(cè)的邊緣借助由彈性構(gòu)件263產(chǎn)生的壓力壓在第一閥體260a上，因此，墨盒裝置200保持氣密封。
當(dāng)接管180通過(guò)接口230插入墨盒裝置200時(shí)，閥芯261被接管180沿將其從第一閥體260a上分離的方向移動(dòng)。從而，接管180的內(nèi)部空間與墨盒裝置200的內(nèi)部空間通過(guò)設(shè)在第二閥體260b中的開(kāi)口連接起來(lái)，打破墨盒裝置200的氣密封。因此，墨盒裝置200開(kāi)始通過(guò)接口230和接管180向負(fù)壓控制室單元100中輸墨。換言之，當(dāng)接口230內(nèi)側(cè)上的閥打開(kāi)時(shí)，墨盒裝置200的油墨保持部分的氣密封內(nèi)部空間僅通過(guò)前述開(kāi)口與負(fù)壓控制室單元100連通。
這里應(yīng)當(dāng)注意，利用簡(jiǎn)便的可逆裝置，例如在本實(shí)施例中采用螺栓，將噴墨頭單元160和負(fù)壓控制室單元100固定到支架150上是必要的，因?yàn)?，?dāng)兩個(gè)單元使用壽命結(jié)束時(shí)可以很容易地進(jìn)行更換。
更具體地，在本實(shí)施例的噴墨頭盒的情況下，由于在各墨盒上的ID構(gòu)件的保證，使得盛放一種油墨的墨盒連接到盛放另一種油墨的墨盒的負(fù)壓控制室上的情況不會(huì)發(fā)生。進(jìn)而，如果設(shè)置在負(fù)壓控制室單元100上的ID構(gòu)件被損壞，或使用者故意將墨盒連接到錯(cuò)誤的負(fù)壓控制室單元100上，所需的只是在事故發(fā)生后立即更換負(fù)壓控制室單元100。進(jìn)而，如果支架50由于掉落或類(lèi)似原因而損壞，只需更換支架150即可。
需要指出，墨盒裝置200、負(fù)壓控制室單元100、支架150和噴墨頭單元160的互鎖方式，應(yīng)當(dāng)使得在這些單元被相互拆開(kāi)時(shí)，可防止油墨從這些單元的任何一個(gè)中漏出。
在本實(shí)施例中，墨盒裝置200由支架150的墨盒保持部分155固定到負(fù)壓控制室單元100上。因此，不會(huì)發(fā)生只有負(fù)壓控制室單元100與其它單元脫離，這些單元包括負(fù)壓控制室單元100在內(nèi)相互之間是互鎖的，換言之，上述部件的結(jié)構(gòu)使得除非至少墨盒裝置200從支架150上拆下，否則很難從支架150上拆除負(fù)壓控制室單元100，如上所述，負(fù)壓控制室單元100的結(jié)構(gòu)使得它只有在墨盒裝置200從支架150上拆下來(lái)之后才易于拆卸。因此，墨盒裝置200不會(huì)不小心從負(fù)壓控制室單元100上分開(kāi)和從連接部分中漏墨。
噴墨頭單元160的油墨供應(yīng)管165的端部設(shè)有過(guò)濾件161，因此，即使在負(fù)壓控制室單元100被拆除之后，噴墨頭單元160中的油墨也不會(huì)漏出。另外，負(fù)壓控制室單元100設(shè)有緩沖空間116(包括不含有油墨的部分吸收材料件130和部分吸收材料件140)，并且，負(fù)壓控制室單元100的設(shè)計(jì)使得當(dāng)負(fù)壓控制室單元100的狀態(tài)為這樣一種狀態(tài)，即，假設(shè)當(dāng)使用打印機(jī)時(shí)，毛細(xì)作用力不同的兩塊吸收材料件130和140之間的交界面位于比接管180高的位置(優(yōu)選地，在交界面113c處及其相鄰處產(chǎn)生的毛細(xì)作用力比吸收材料件130和140其它部分的毛細(xì)作用力大)。因此，即使包括支架150，負(fù)壓控制室單元100和墨盒裝置200在內(nèi)的結(jié)構(gòu)組合狀態(tài)發(fā)生變化，漏墨的可能性也很小。因此，在本實(shí)施例中，噴墨頭單元160上與支架150連接的部分位于底側(cè)上，即，位于支架150的電接點(diǎn)所在側(cè)，從而，油墨單元160即使當(dāng)墨盒裝置200位于支架150中時(shí)也可以很容易地拆去。
根據(jù)支架150的形狀，負(fù)壓控制室單元100或噴墨頭單元160可制成一體，即，不能從支架150上分離。作為一種整體制作方法，它們可在制造一開(kāi)始就形成一體，或者可以單獨(dú)成形，然后通過(guò)熱彎或類(lèi)似地方法整合起來(lái)，使它們不可分離。
參考圖2、3(a)和3(b)，墨盒裝置200包括一個(gè)油墨存儲(chǔ)或容納容器或貯存器201，包括第一和第二閥體260a和260b的閥機(jī)構(gòu)，及ID構(gòu)件250。ID構(gòu)件250是用于防止在將墨盒裝置200連接到負(fù)壓控制室單元100上時(shí)發(fā)生安裝錯(cuò)誤的構(gòu)件。
閥機(jī)構(gòu)是用于控制油墨從接口230流過(guò)，及當(dāng)接口分別與負(fù)壓控制室單元100的接管180配合或分離時(shí)打開(kāi)或關(guān)閉接口的構(gòu)件。新型的閥結(jié)構(gòu)，或ID構(gòu)件170和ID構(gòu)件槽252可防止易于在安裝或拆卸墨盒裝置200時(shí)發(fā)生的閥芯的錯(cuò)位或扭轉(zhuǎn)，所述新型的閥結(jié)構(gòu)將在后面進(jìn)行描述，所述ID構(gòu)件和ID構(gòu)件槽用于限制墨盒裝置200的旋轉(zhuǎn)范圍。
<墨盒裝置>
圖3是表示圖2所示墨盒裝置200的透視圖。圖3(a)是墨盒裝置200在組裝狀態(tài)下的透視圖，圖3(b)是墨盒裝置200在拆卸狀態(tài)下的透視圖。
ID構(gòu)件250的前側(cè)，即，其面對(duì)負(fù)壓控制室單元100的一側(cè)，從略高于供應(yīng)出口孔253的點(diǎn)處向后傾斜，形成一個(gè)傾斜(或楔形)面251。更具體地說(shuō)，傾斜面251的底部，即供應(yīng)出口孔253側(cè)為前側(cè)，和頂部，即傾斜面251的儲(chǔ)墨容器201側(cè)后側(cè)。傾斜面251設(shè)有多個(gè)ID槽252(在圖3所示的情況下為三個(gè))，用于防止墨盒裝置200的安裝錯(cuò)誤。還是在這個(gè)實(shí)施例中，ID構(gòu)件250位于前表面上(具有供應(yīng)出口的表面)，即，面對(duì)儲(chǔ)墨容器的負(fù)壓控制室單元100的表面。
儲(chǔ)墨容器201是一個(gè)大致為多棱形的中空容器，并且可以產(chǎn)生負(fù)壓。它包括外殼210，或外層，及內(nèi)囊220，或內(nèi)層(圖2)，兩者之間是相互分離的。內(nèi)囊220是柔性的，并且當(dāng)其中的油墨消耗時(shí)，可以改變形狀。還有，內(nèi)囊220設(shè)有一個(gè)夾止(pinch-off)部分(焊縫部分)221，內(nèi)囊220在這里與外殼210連接；內(nèi)囊220由外殼210支撐。外殼210的通氣孔222與夾止部分221相鄰，外部空氣可從該孔進(jìn)入內(nèi)囊220和外殼210之間的空間中。
參考圖19，內(nèi)囊220是一個(gè)薄層狀囊，具有功能不同的三層一個(gè)液體接觸層220c，或與液體接觸的層；一個(gè)彈性模量控制層220b；和一個(gè)可很好地防止氣體滲入的氣體隔離層220a。在儲(chǔ)墨容器201使用時(shí)的溫度范圍內(nèi)，彈性模量控制層220b的彈性模量實(shí)際上保持穩(wěn)定；換言之，在儲(chǔ)墨容器201使用時(shí)的溫度范圍內(nèi)，借助彈性模量控制層220b，內(nèi)囊220的彈性模量實(shí)際上保持穩(wěn)定。內(nèi)囊220的中間層和最外層可以交換位置；彈性模量控制層220b和氣體隔離層220a可以分別作為最外層和中間層。
內(nèi)囊220的上述結(jié)構(gòu)使內(nèi)囊220可以同時(shí)具有抗油墨層220c，彈性模量控制層220b，和氣體隔離層220a各自單獨(dú)的功能，而同時(shí)只需采用少數(shù)幾層即可。因此，可以使例如內(nèi)囊的彈性模量的熱敏特性受溫度變化的影響少。換言之，在儲(chǔ)墨容器201使用的溫度范圍內(nèi)，內(nèi)囊220的彈性模量可保持在用于控制儲(chǔ)墨容器201中的負(fù)壓的適當(dāng)范圍內(nèi)。因此，內(nèi)囊220具有緩沖儲(chǔ)墨容器201中的油墨和負(fù)壓控制殼體體110(后面將詳細(xì)描述)的作用。因此，可以減少緩沖室的尺寸，即，負(fù)壓控制殼體體1 10的內(nèi)部空間中沒(méi)有填充油墨吸收材料的部分，還包含吸收材料件130中不含油墨的部分，和吸收材料件140中不含油墨的部分。因此，可以減小負(fù)壓控制室單元100的尺寸，從而可以獲得運(yùn)行效率很高的噴墨頭盒70。
在本實(shí)施例中，采用聚丙烯作為內(nèi)囊220的液體接觸層或最內(nèi)層220c的材料，采用環(huán)烯共聚物作為彈性模量控制層或中間層220b的材料。作為氣體隔離層220a，或最外層，采用EVOH(乙烯乙酸乙烯酯共聚物EVA樹(shù)脂)。在彈性模量控制層220b中需要混合具有粘合功能的樹(shù)脂，因?yàn)?，這種混合可以省略掉在相鄰的功能層之間的粘合層，減小內(nèi)囊220的壁厚。
和內(nèi)囊220的最內(nèi)層材料一樣，采用聚丙烯作為外殼210的材料。聚丙烯還同時(shí)作為第一閥體260a的材料。
ID構(gòu)件250設(shè)有多個(gè)ID構(gòu)件槽252，它們與多個(gè)ID構(gòu)件170相對(duì)于地設(shè)置在前表面的左右邊緣，用于防止墨盒對(duì)于200的安裝錯(cuò)誤。
由安裝錯(cuò)誤防止機(jī)構(gòu)提供安裝錯(cuò)誤防止功能，所述機(jī)構(gòu)包括多個(gè)設(shè)在負(fù)壓控制室單元100側(cè)的ID構(gòu)件170，和由ID構(gòu)件250相應(yīng)于ID構(gòu)件170的位置提供的ID構(gòu)件槽252。因此，通過(guò)改變ID構(gòu)件170和ID構(gòu)件槽252的形狀和位置，形成很多可確認(rèn)的墨盒裝置安裝區(qū)域。
ID構(gòu)件250的ID構(gòu)件槽252和第一閥體260a的接口230位于墨盒裝置200的前表面，即，就墨盒裝置200的安裝或拆卸方向而言的前側(cè)。它們分別是ID構(gòu)件和第一閥體260a的部分。
儲(chǔ)墨容器201是通過(guò)吹塑成形的，ID構(gòu)件250和第一閥體260a是注塑成形的。賦予墨盒裝置200三塊結(jié)構(gòu)使其可以精確地形成閥體和ID構(gòu)件槽252。
如果ID構(gòu)件槽252作為儲(chǔ)墨容器201壁的一部分由吹塑直接形成，會(huì)使油墨盛放部分內(nèi)部空間的形狀復(fù)雜化，影響內(nèi)囊100的壁，或儲(chǔ)墨容器201的內(nèi)層的分離，這有時(shí)會(huì)影響墨盒裝置200的負(fù)壓的生成。象本實(shí)施例中墨盒裝置200的構(gòu)成那樣，分別形成ID構(gòu)件250和墨盒部分201，然后將ID構(gòu)件250連接到油墨盛放部分202上，便消除上述影響，使其可以在儲(chǔ)墨容器201中生成并保持穩(wěn)定的負(fù)壓。
第一閥體260a至少與儲(chǔ)墨容器201的內(nèi)囊220連接。更具體地說(shuō)，通過(guò)焊接到暴露部分221a，即，儲(chǔ)墨容器201的油墨出口部分，第一閥體260a連接到與暴露部分221a相應(yīng)的接口230的表面上。由于外殼210和內(nèi)囊220的最內(nèi)層是由相同材料聚丙烯形成的，所以，第一閥體260a也可在接口230的外周部焊接到外殼210上。
上述焊接方法提高了焊接部件相互之間位置關(guān)系的精確性，同時(shí)很好地儲(chǔ)墨容器201的密封供應(yīng)出口部分，從而可以防止當(dāng)安裝、拆卸墨盒裝置200等操作時(shí)易于在第一閥體260a和儲(chǔ)墨容器201之間產(chǎn)生的漏墨或類(lèi)似的情況。如本實(shí)施例中墨盒裝置200的情況那樣，當(dāng)通過(guò)焊接將第一閥體260a連接到儲(chǔ)墨容器201上時(shí)，為了更好地密封用于內(nèi)囊220的層的材料，所設(shè)的結(jié)合表面采用與用于第一閥體260a的材料相同的材料。
至于ID構(gòu)件250與外殼210的連接，為了將它們牢固地連接起來(lái)，與粘接到墨盒部分210上的第一閥體260a的密封表面102相面對(duì)的殼體表面，通過(guò)互鎖連接到ID構(gòu)件上位于ID構(gòu)件250底部的制動(dòng)部分250a上，和外殼210的位于外殼210側(cè)壁上的配合部分210a上，所述側(cè)壁與ID構(gòu)件250的另外的制動(dòng)部分250a互鎖。
關(guān)于單詞“互鎖”，是指這些部件上以相互易于脫離的方式形成的凸起或凹槽形的可相互鎖定的部分。ID構(gòu)件250與儲(chǔ)墨容器201的互鎖允許兩部件相互略微移動(dòng)。因此，由ID構(gòu)件170和ID構(gòu)件槽252在安裝或拆除這些部件時(shí)所產(chǎn)生力可以被吸收，以防止墨盒裝置200和負(fù)壓控制室單元100在安裝或拆卸這些部件時(shí)被損壞。
并且，ID構(gòu)件與儲(chǔ)墨容器201的互鎖僅采用可接觸區(qū)的有限數(shù)目的部分，使其易于與墨盒裝置200分離，這有益于它的再循環(huán)利用。在外殼210的側(cè)壁中設(shè)置凹槽作為配合部分210a，這使得通過(guò)吹塑而形成的儲(chǔ)墨容器201的結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)化，因此使得模具更為簡(jiǎn)單。另外，這使得膜的厚度更易于控制。
還是關(guān)于ID構(gòu)件250與外殼210的連接，在第一閥體260a被焊接到外殼210上之后，ID構(gòu)件250被連接到外殼210上。由于制動(dòng)部分250a與配合部分210a互鎖，在第一閥體260a的外周部分借助ID構(gòu)件250的內(nèi)表面緊緊包圍在接口230周邊的狀態(tài)下，連接部分可更強(qiáng)固地抵抗安裝或拆卸墨盒裝置200時(shí)施加在連接部分上的力。
儲(chǔ)墨容器201的形狀是這樣的，將被ID構(gòu)件250罩住的部分是凹入的，而供應(yīng)出口部分是凸出的。然而，墨盒裝置200前側(cè)的凸出形狀被裝配到儲(chǔ)墨容器201上的ID構(gòu)件250擋住了，看不見(jiàn)。進(jìn)而，第一閥體260a和油墨存儲(chǔ)部分201之間的焊縫被ID構(gòu)件250蓋住，從而被保護(hù)起來(lái)。外殼210的配合部分210a和ID構(gòu)件250的相應(yīng)的制動(dòng)部分250a之間的關(guān)系，就哪一側(cè)凸出、哪一側(cè)凹入而言，在本實(shí)施例中是可以互換的。
如上所述，借功接管180和閥機(jī)構(gòu)可確保當(dāng)安裝墨盒裝置200時(shí)不會(huì)漏墨。在本實(shí)施例中，在負(fù)壓控制室單元100的接管1 80的基部周?chē)迦胂鹌みB接部分280，以解決不可預(yù)測(cè)的漏墨問(wèn)題。橡皮連接部分280密封在ID構(gòu)件250和墨盒裝置200之間，提高負(fù)壓控制室單元100和墨盒裝置200之間的氣密度。在拆卸墨盒裝置200時(shí)，這一氣密性成為阻力。然而，在本實(shí)施例中，ID構(gòu)件250和儲(chǔ)墨容器201的互鎖存在少量的間隙，使得空氣可以進(jìn)入橡皮連接部分280和ID構(gòu)件250之間，因此，雖然油墨不能漏出，但是拆卸墨盒裝置200所需的力并不會(huì)象在其它情況中那樣，由于加了橡皮連接部分280而變得太大。
進(jìn)而，儲(chǔ)墨容器201和IC構(gòu)件250的位置在長(zhǎng)度和寬度方向上使可控制的。連接儲(chǔ)墨容器201和ID構(gòu)件250的方法不必受限于上述方法；可以采用不同的連接點(diǎn)和不同的連接機(jī)構(gòu)。
參考圖2和22，儲(chǔ)墨容器201的底壁向后朝上傾斜，并通過(guò)底部的后部部分，即與油墨出口側(cè)相對(duì)的部分，與支架105的油墨盛放單元配合部155相配合。支架150和墨盒裝置200是這樣構(gòu)成的，當(dāng)從支架150上拆下墨盒裝置200時(shí)，儲(chǔ)墨容器201與油墨盛放部分配合部155接觸的部分可以向上運(yùn)動(dòng)。換言之，當(dāng)墨盒裝置200被拆去時(shí)，墨盒裝置200旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度。在本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)中心實(shí)際上與供應(yīng)出口(接口230)重合。然而，嚴(yán)格地說(shuō)，該旋轉(zhuǎn)中心的位置是變化的，這在后面將進(jìn)行說(shuō)明。在需要旋轉(zhuǎn)墨盒裝置200以便從支架150上拆下來(lái)的上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的情況下，從墨盒裝置200的旋轉(zhuǎn)中心到與油墨盛放單元配合部155相對(duì)應(yīng)的墨盒裝置200的底部后拐角的距離(A)，比從同一旋轉(zhuǎn)中心到油墨盛放單元配合部155的距離(B)長(zhǎng)得越多，墨盒裝置200的底部后拐角和圖象容納單元配合部155相互間的摩擦力便越大，需要大許多的力來(lái)安裝墨盒裝置200，這有時(shí)會(huì)引起諸如墨盒裝置200側(cè)和支架150側(cè)的接觸區(qū)域變形的問(wèn)題。儲(chǔ)墨容器201的底壁傾斜，以便象在本實(shí)施例中那樣，使儲(chǔ)墨容器201底壁側(cè)的油墨盛放部分配合部分155的位置比儲(chǔ)墨容器201的前端高，以防止墨盒裝置200在其旋轉(zhuǎn)時(shí)與支架150摩擦太大。因此，可平滑地安裝或拆卸墨盒裝置200。
在本實(shí)施例中，噴墨頭盒的接口230位于儲(chǔ)墨容器201側(cè)壁的底部，在負(fù)壓控制室單元一側(cè)，和儲(chǔ)墨容器201的另一個(gè)壁的底部，即，和接口230所在的壁相對(duì)的壁與墨盒配合部155相配合；換言之，儲(chǔ)墨容器201的底部后部部分與儲(chǔ)墨容器配合部155配合。同時(shí)，儲(chǔ)墨容器配合部155從支架150的底壁向上延伸，使得儲(chǔ)墨容器配合部155的頂部位置在垂直方向上大致與接口230的水平中心線(xiàn)的位置603相同。利用這種設(shè)計(jì)，可確保接口230的水平運(yùn)動(dòng)受儲(chǔ)墨容器配合部155的控制，以保證接口230與接管180正確連接。在本實(shí)施例中，為了確保接口230在墨盒裝置200的安裝過(guò)程中正確地與接管180連接，儲(chǔ)墨容器配合部155的頂部位于與接口230的上部高度大致相同的位置上，并通過(guò)繞墨盒裝置200前表面在接口230側(cè)的一個(gè)部位旋轉(zhuǎn)墨盒裝置200，將墨盒裝置200可拆卸地安裝到支架150中。在拆卸墨盒裝置200的過(guò)程中，墨盒裝置200與負(fù)壓控制室單元100保持接觸的部分作為墨盒裝置200的旋轉(zhuǎn)中心。從上面的說(shuō)明可清楚地了解到，按照上面所述，使噴墨頭盒的儲(chǔ)墨容器201的底壁向著其下后部朝上傾斜，可減少?gòu)男D(zhuǎn)中心600到儲(chǔ)墨容器配合部分的頂端的距離與從旋轉(zhuǎn)中心600到儲(chǔ)墨容器配合部的底部的距離之間的差。因此，可防止墨盒裝置200的與支架150接觸的部分和支架150與墨盒裝置200接觸的部分相互之間的強(qiáng)烈摩擦。因此，可平滑地安裝或拆卸墨盒裝置200。
通過(guò)使儲(chǔ)墨容器201和支架150具有上述形狀，即使為了以更大的體積比輸送油墨而增大接口230，也可使儲(chǔ)墨容器201在安裝或拆卸墨盒裝置200時(shí)與儲(chǔ)墨容器配合部155相摩擦的下后部，及儲(chǔ)墨容器配合部155部與儲(chǔ)墨容器201的下后部相摩擦的部分保持相對(duì)較小的尺寸。因此，可防止在將墨盒裝置200安裝到支架150上時(shí)墨盒裝置200與儲(chǔ)墨容器配合部155之間無(wú)益的摩擦，并且還確保墨盒裝置200與支架150保持穩(wěn)固地連接。
下面，參考圖22，詳細(xì)描述墨盒裝置200在安裝或拆卸過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)從墨盒裝置200在安裝或拆卸時(shí)繞其旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)中心600到墨盒配合部的底端602的距離比從同一旋轉(zhuǎn)中心600到墨盒配合部的頂端601的距離大時(shí)，由于余量過(guò)大，安裝或拆卸墨盒裝置200所需的力過(guò)大，因此，有時(shí)墨盒配合部的頂端601會(huì)被刮傷，或儲(chǔ)墨容器201發(fā)生變形。
因此，從墨盒裝置200在安裝或拆卸時(shí)繞其旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)中心600到墨盒配合部的底端602的距離，和從同一旋轉(zhuǎn)中心600到墨盒配合部的頂端601的距離之間的差，在保證墨盒裝置200以適當(dāng)?shù)姆€(wěn)固程度保持在支架150中的范圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng)盡可能的小，以便可以平滑地安裝或拆卸墨盒裝置200。
如果墨盒裝置200的旋轉(zhuǎn)中心600的位置比接口230中心的位置低，則從墨盒裝置200在安裝或拆卸時(shí)繞其旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)中心600到墨盒配合部的頂端601的距離，變得比從同一旋轉(zhuǎn)中心600到墨盒配合部分的底端602的距離的。因此，難以在與接口230的中心高度相同的點(diǎn)上精確地夾持儲(chǔ)墨容器201。因此，為了精確定位接口230的垂直中心，需要使墨盒裝置200旋轉(zhuǎn)中心的位置比接口230垂直中心的位置高。
如果改變墨盒裝置200的結(jié)構(gòu)，使得墨盒裝置200的旋轉(zhuǎn)中心600的位置高于接口230的垂直中心的位置630，則墨盒裝置200與墨盒配合部155相對(duì)應(yīng)的部分變厚，需要增加儲(chǔ)墨容器配合部155的高度。因而，增加了損傷墨盒裝置200和支架150的可能性。因此，從平滑安裝或拆卸墨盒裝置200的角度考慮，墨盒裝置200旋轉(zhuǎn)中心600的位置接近接口230的垂直中心。支架150的墨盒配合部155的高度只需根據(jù)易于安裝或拆卸墨盒裝置200來(lái)適當(dāng)?shù)卮_定。然而，如果墨盒配合部155的高度增加，使得其頂部的位置高于旋轉(zhuǎn)中心600，則墨盒裝置200與支架150的墨盒配合部155接觸的長(zhǎng)度變大，進(jìn)而增大了兩者相互摩擦部分的尺寸。因此，考慮到墨盒裝置200和支架的磨損，墨盒配合部155的高度應(yīng)當(dāng)使得其頂端的位置低于旋轉(zhuǎn)中心600。
在本實(shí)施例的噴墨頭盒中，使儲(chǔ)墨容器201的位置在水平方向上固定的彈性力，與由復(fù)原根據(jù)263產(chǎn)生的用于壓住閥芯261的力，和有橡膠連接部分280的彈性所產(chǎn)生的力相接合(圖4)。然而，用于產(chǎn)生上述彈性力的結(jié)構(gòu)不必局限于本實(shí)施例中的方式；存儲(chǔ)容器201的下底部或配合部，儲(chǔ)墨容器配合部155在儲(chǔ)墨容器側(cè)的表面，負(fù)壓控制室單元100等等，都可以設(shè)有用于使儲(chǔ)墨容器201的位置在水平方向上保持固定的彈性力產(chǎn)生裝置。當(dāng)儲(chǔ)墨容器與負(fù)壓控制室連接時(shí)，橡膠連接部分280被壓縮在負(fù)壓控制室和儲(chǔ)墨容器的壁之間，確保連接部(接管的外周部)被氣密封(不必保持非常高的氣密性，只要使暴露在外部空氣中的區(qū)域的尺寸最小化即可)。同時(shí)，橡膠連接部280還起到輔助一個(gè)密封凸起部的作用，這將在后面進(jìn)行描述。
下面，將要描述負(fù)壓控制室單元100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
在負(fù)壓控制室單元100中，吸收材料件130和140作為產(chǎn)生負(fù)壓的構(gòu)件分層排列，模子位于后者的頂部。因此，吸收材料件130通過(guò)通氣孔115暴露于外部空氣之中，而吸收材料件140在其頂面與吸收材料件130氣密接觸，同時(shí)在其底面與過(guò)濾件161氣密接觸。吸收材料件130和140之間的交界面位置是這樣的當(dāng)噴墨頭盒處于與其在使用狀態(tài)下相同的狀態(tài)時(shí)，比作為液體通路的接管180的最上部的位置高。
吸收材料件130和140纖維材料制成，并裝在負(fù)壓控制殼體體110中，從而在噴墨頭盒70已經(jīng)正確地安裝到打印機(jī)中的狀態(tài)下，其纖維沿相對(duì)于垂直方向成角度地(優(yōu)選地，如在本實(shí)施例中那樣，實(shí)質(zhì)上在水平方向上)沿基本相同的方向延伸。
作為吸收材料件130和140的材料，采用熱塑性樹(shù)脂(聚丙烯、聚乙烯等)形成的、其纖維實(shí)質(zhì)上沿相同方向布置的、短的(約60mm)、卷曲混合纖維束。在制造過(guò)程中，使這種纖維束填料通過(guò)一個(gè)梳理機(jī)形成平行的束，加熱(加熱溫度應(yīng)設(shè)置得比相對(duì)較低的聚乙烯熔點(diǎn)高，比相對(duì)較高的聚丙烯熔點(diǎn)低)，然后切成所需的長(zhǎng)度。本實(shí)施例中吸收材料件纖維束在表面部分的平直程度比中心部分的平直程度高，因此，由吸收材料產(chǎn)生的毛細(xì)作用力在表面部分比的中心部分大。然而，吸收材料件的表面并非象鏡面一樣平直。換言之，它們具有一定的不平度，這主要是在捆扎切條時(shí)造成的；它們是三維的，并且相互焊在一起的切條的交匯點(diǎn)從吸收材料件的表面暴露出來(lái)。因此，嚴(yán)格地說(shuō)，吸收材料件130和140之間的交界面113c是兩個(gè)不平直表面的交界面，允許適當(dāng)量的油墨沿交界面113c在水平方向上流動(dòng)并流過(guò)鄰接的交界面113c。換言之，從交界面113c流過(guò)的油墨不會(huì)比從其相鄰接的地方流過(guò)更為自由，因此，在負(fù)壓控制殼體體110和吸收材料件130和140的壁之間、并沿著交界面113c的間隙形成油墨通路。因此，通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即，使得吸收材料件130和140之間的交界面113c高于接管180的最上部，優(yōu)選地，如本實(shí)施例中那樣高于并接近接管180的最上部，當(dāng)噴墨頭盒位于與其在使用時(shí)相同的狀態(tài)下，在隨后將要說(shuō)明的氣—液交換過(guò)程中，在吸收材料件130和140中的油墨和氣體之間的交界面的位置可與交界面113c的位置一致。因此，輸墨操作過(guò)程中頭部中的負(fù)壓可保持穩(wěn)定。
參考圖20，如果注意在纖維吸收材料件的任意部位的纖維束的方向性，便可看出，多條纖維束沿方向F1，或吸收材料件的縱向延伸，其中纖維束已經(jīng)被梳理機(jī)梳理過(guò)。F2方向垂直于F1方向，在前述加熱過(guò)程中，纖維束通過(guò)在它們的交匯處相互熔合而連接起來(lái)。因此，當(dāng)吸收材料件130或140在F1方向上延伸時(shí)，吸收材料件130和140中的纖維束不大容易相互分開(kāi)。然而，如果吸收材料件130或140沿F2方向延伸，當(dāng)沿F1方向拉動(dòng)時(shí)，不易分開(kāi)的纖維束在它們已經(jīng)相互熔合在一起的交匯處則可以很容易地被分開(kāi)。
由于由纖維束構(gòu)成的吸收材料件130和140在纖維束的安排上具有上述的方向性，從油墨如何流過(guò)吸收塊及油墨如何靜止地保持在其中的角度看，主纖維方向，即，纖維方向F1與垂直與方向F1的纖維方向F2不同。
更細(xì)致地觀察吸收材料件130和140內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖21(a)所示的卷曲并梳理過(guò)的短纖維束填料的狀態(tài)，在其被加熱時(shí)，轉(zhuǎn)變到如圖21(b)所示的狀態(tài)。更具體地說(shuō)，在多條卷曲的短纖維書(shū)以折疊的方式延伸的α區(qū)中，或多或少地在同一方向上，纖維束在其交匯處易于相互熔合，如圖21(b)所示連接起來(lái)，因此，難以沿圖20中的方向F1分開(kāi)。另一方面，卷曲的短纖維束的末端(21tips)(圖21(a)中的末端β和γ)易于與其它的束三維熔合在一起，例如圖21(b)中的末端β，或者保持不接觸，例如圖21(b)中末端γ。然而，所有的束都沿同一方向延伸。換言之，甚至在加熱前還有一些束沿著不一致的方向延伸并與相鄰的束相交(圖21(a)中的ε區(qū))，然而在加熱時(shí)，它們?cè)谄渌幍奈恢蒙吓c相鄰的束熔合，(圖21(b)中的ε區(qū))。因此，與由單向布置等等纖維束捆構(gòu)成的傳統(tǒng)吸收材料件相比，本實(shí)施例中的吸收材料件在方向F2上也很難被分開(kāi)。
進(jìn)而，在本實(shí)施例中，吸收材料件130和140的布置使得吸收塊130和140中主纖維束方向F1接近平行于水平方向及連接部分和油墨供應(yīng)出口的連接線(xiàn)。因此，在連接儲(chǔ)墨容器201之后，吸收塊140中的氣—液交界面L(油墨和氣體之間的交界面)接近水平，即，實(shí)質(zhì)上平行于主纖維束方向F1，即使環(huán)境發(fā)生變化也保持基本水平，而當(dāng)環(huán)境穩(wěn)定時(shí)，氣—液交界面L回到其原始位置。因此，氣—液交界面在重力方向上不受環(huán)境變化的周期影響。
因此，即使當(dāng)由于儲(chǔ)墨容器201的油墨用完而更換新的墨盒裝置200時(shí)，氣—液交界面也保持基本水平，因此，不論墨盒裝置200更換多長(zhǎng)時(shí)間，緩沖空間116的尺寸都不會(huì)減少。
在氣—液交換過(guò)程中不論環(huán)境如何變化，為了保持氣—液交界面穩(wěn)定，所需的只是使緊接負(fù)壓控制室單元100和油墨單元200之間的連接部(在本實(shí)施例的情況下，在接管180的位置之上)之上的纖維束，優(yōu)選地包括緊接該連接部之上的鄰近區(qū)域的纖維束，或多或少的沿水平方向延伸。從不同的角度來(lái)看，所需的只是使上述區(qū)域位于油墨輸送界面和負(fù)壓控制室單元100與墨盒裝置200間的連接部之間。從另一個(gè)角度看，所需的只是在發(fā)生氣/液交換時(shí)使該區(qū)域的位置位于氣/液交界面之上。參考纖維束在其中具有上述方向性的這一區(qū)域的功能，分析后一種觀點(diǎn)，當(dāng)通過(guò)氣液交換供應(yīng)液體時(shí)，該區(qū)域有益于使吸收塊140中的氣—液交界面保持水平；換言之，該區(qū)域有益于調(diào)節(jié)由于液體從儲(chǔ)墨容器201進(jìn)入吸收材料件140中的運(yùn)動(dòng)而在吸收材料件140中沿垂直方向上發(fā)生的變化。
在吸收材料件140中的上述區(qū)域或?qū)拥脑O(shè)置，使其可以在重力方向上減少氣—液交界面L的不平度。進(jìn)而，前述區(qū)域或?qū)又械睦w維束的布置，應(yīng)使得即使當(dāng)從垂直與吸收材料件140的水平方向的方向觀察時(shí)，它們也平行于前述主方向延伸，因?yàn)檫@種布置可增強(qiáng)纖維束的方向以或多或少平行于主方向的方式排列的效果。
關(guān)于纖維束延伸的方向，理論上講，當(dāng)纖維束延伸的總體方向相對(duì)于垂直方向成角度時(shí)，可得到上述效果，但角度小效果便小。從實(shí)際的角度考慮，只要上述角度相對(duì)于水平方向在±30°范圍內(nèi)，效果便很明顯。因此，本說(shuō)明書(shū)中的術(shù)語(yǔ)“或多或少水平”中的“或多或少”包含上述范圍。
在本實(shí)施例中，吸收材料件140中的纖維束在低于并鄰接連接部的區(qū)域中也或多或少地平行于主方向延伸，因此可防止如圖6所示，在氣—液交換過(guò)程中，氣—液交界面L在低于連接部最上部的區(qū)域中的不可預(yù)測(cè)的不均勻性。因此，不會(huì)發(fā)生由于油墨輸送中斷而引起的噴墨頭盒不能以正確的量供應(yīng)油墨的故障。
更具體的說(shuō)，在氣—液交換過(guò)程中，從通氣孔115進(jìn)入的外部空氣到達(dá)氣—液交換界面L。當(dāng)其到達(dá)界面L時(shí)，便沿著纖維束分散開(kāi)。從而，在氣—液交換過(guò)程中界面L或多或少的保持水平；界面保持穩(wěn)定，確保油墨的供應(yīng)，同時(shí)使負(fù)壓保持穩(wěn)定。由于在本實(shí)施例中纖維束延伸的主方向或多或少保持水平，油墨以油墨的頂表面或多或少保持水平的方式通過(guò)氣—液交換被消耗掉，從而可以提供使殘留未用的油墨量最小化，并且使負(fù)壓控制殼體體110中殘留未用的油墨量最小化的油墨供應(yīng)系統(tǒng)。因此，在如本實(shí)施例中的系統(tǒng)那樣，允許更換直接存儲(chǔ)液體的油墨盛放單元200的油墨供應(yīng)系統(tǒng)中，更容易在吸收材料件130和140中設(shè)置不存在油墨的區(qū)域。換言之，更容易增加緩沖空間的比例，以便提供一個(gè)能夠比傳統(tǒng)油墨供應(yīng)系統(tǒng)更充分地抵抗環(huán)境變化的油墨供應(yīng)系統(tǒng)。
當(dāng)本實(shí)施例中的噴墨頭盒為可安裝到串行打印機(jī)中的類(lèi)型的盒的，它被安裝在一個(gè)往復(fù)式的滑架上。當(dāng)該滑架往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，噴墨頭盒中的油墨受到由于滑架的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的力，更具體地說(shuō)，是力在滑架運(yùn)動(dòng)方向上的分量。為了使該力不利于將油墨從墨盒裝置200輸送到噴墨頭單元160的作用最小化，吸收材料件130和140中的纖維束方向和墨盒裝置200與負(fù)壓控制室單元100連接的方向，應(yīng)與連接墨盒裝置200的接口230和負(fù)壓控制殼體體110的油墨出口131的線(xiàn)的方向一致。
<油墨盛放單元的安裝操作>
下面，參考圖4，描述將油墨盛放單元200安裝到負(fù)壓控制室單元100和支架150的整體組合件中的操作。
圖4是表示將墨盒裝置200安裝到支架150中的操作的剖視圖，而負(fù)壓控制室單元100已經(jīng)被安裝到所述支架150上。墨盒裝置200通過(guò)在方向F和方向G上運(yùn)動(dòng)并同時(shí)略微旋轉(zhuǎn)被安裝到支架150中，所述旋轉(zhuǎn)由同時(shí)由未示出的側(cè)導(dǎo)向件，支架150的底壁，導(dǎo)向部分121 with which(有誤，不理解—譯者)負(fù)壓控制室單元100的負(fù)壓控制室蓋120，墨盒配合部155，即支架150的后端部引導(dǎo)。
更具體地說(shuō)，墨盒裝置200安裝入下。首先，墨盒裝置200被移動(dòng)到圖4(a)中所顯示的一點(diǎn)，即，墨盒裝置200的傾斜面251與ID構(gòu)件170接觸的點(diǎn)，所述ID構(gòu)件170設(shè)在負(fù)壓控制室單元100上，用于防止墨盒裝置200的安裝錯(cuò)誤。支架150和墨盒裝置200的結(jié)構(gòu)使得當(dāng)上述接觸發(fā)生時(shí)，接管180同時(shí)也進(jìn)入接口230。如果插入了錯(cuò)誤的墨盒裝置200，則錯(cuò)誤的墨盒裝置200的傾斜面會(huì)在這時(shí)碰到ID構(gòu)件170，防止錯(cuò)誤的墨盒裝置200被進(jìn)一步插入。利用噴墨頭盒70的這種布置，使得錯(cuò)誤的墨盒裝置200的接口230不會(huì)與接管180接觸。因此，可以防止當(dāng)插入錯(cuò)誤的墨盒裝置200時(shí)在連接部分發(fā)生的問(wèn)題，例如，不同顏色的油墨混合，和吸收材料件130和140中的油墨的固化(一種類(lèi)型油墨中的陰離子與另一種類(lèi)型油墨中的陰離子反應(yīng))，這可能會(huì)引起反應(yīng)控制室單元100停止工作，因此，設(shè)備的頭部和油墨盛放部分，可更換的油墨盛放部分，永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生由于發(fā)生這種問(wèn)題而需要更換。進(jìn)而，由于ID構(gòu)件250的ID部分設(shè)在ID構(gòu)件的傾斜面上，多個(gè)ID構(gòu)件170可幾乎同時(shí)插入相應(yīng)的ID槽中，以確保墨盒裝置200被正確插入；提供可靠的安裝錯(cuò)誤預(yù)防機(jī)構(gòu)。
在下一步驟中，將墨盒裝置200向負(fù)壓控制室單元100移動(dòng)，如圖4(b)所示，使ID構(gòu)件170和接管180同時(shí)分別插入ID構(gòu)件槽252和接口230中，直到如圖4(c)所述墨盒裝置200的前端到達(dá)負(fù)壓控制單元100為止。接著，沿箭頭G所示的方向旋轉(zhuǎn)墨盒裝置200。在墨盒裝置200旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，接管180的末端與閥芯261接觸并推動(dòng)閥芯261。從而，閥機(jī)構(gòu)被打開(kāi)，允許墨盒裝置200的內(nèi)部空間與負(fù)壓控制室單元100的內(nèi)部空間連通，換言之，使墨盒裝置200中的油墨300供應(yīng)到負(fù)壓控制室單元100中。關(guān)于閥機(jī)構(gòu)的打開(kāi)和關(guān)閉運(yùn)動(dòng)的詳細(xì)描述將稍后給出。
接下來(lái)，墨盒裝置200進(jìn)一步沿箭頭G的方向旋轉(zhuǎn)，直到如圖2所示墨盒裝置200被安置下來(lái)為止。從而，墨盒裝置200的下后端部與支架150的墨盒配合部155嚙合；換言之，墨盒裝置200被正確地置于為墨盒裝置200預(yù)定的空間中。在墨盒裝置200的這一第二旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，ID構(gòu)件170略微從ID構(gòu)件槽252伸出。由墨盒裝置200中的彈性構(gòu)件263和裝在接管180周?chē)南鹉z連接部280向著支架150的墨盒配合部155產(chǎn)生用于正確地將墨盒裝置200夾持在墨盒裝置空間中的向后的力。
由于ID構(gòu)件槽252設(shè)在被旋轉(zhuǎn)安裝或拆卸的墨盒裝置200的傾斜前壁上，并且墨盒裝置200的底壁是傾斜的，所以可使所需的空間最小化，確保無(wú)錯(cuò)誤地或不使不同顏色油墨混合地安裝或拆卸墨盒裝置200。
墨盒裝置200一旦如上所述連接到負(fù)壓控制室單元100上，油墨便開(kāi)始流動(dòng)，直到負(fù)壓控制室單元100中的內(nèi)部壓力和儲(chǔ)墨容器201中的內(nèi)部壓力相等，達(dá)到圖4(d)所示的平衡狀態(tài)，其中接管180和接口230的內(nèi)部壓力保持為負(fù)(這種狀態(tài)被稱(chēng)為“使用初始狀態(tài)”)。
現(xiàn)在，將詳細(xì)描述導(dǎo)致前述平衡的油墨運(yùn)動(dòng)。
通過(guò)安裝墨盒裝置200，設(shè)在儲(chǔ)墨容器201的接口230中的閥機(jī)構(gòu)被打開(kāi)。即使在閥機(jī)構(gòu)打開(kāi)之后，儲(chǔ)墨容器201的油墨保持部除了通過(guò)接管230的小通道外仍保持基本密封。因此，儲(chǔ)墨容器201中的油墨流入接口230，在儲(chǔ)墨容器201和油墨控制室單元100中的吸收材料件140之間形成一個(gè)油墨通路。當(dāng)油墨通路形成時(shí)，由于吸收材料件140的毛細(xì)作用力油墨開(kāi)始從儲(chǔ)墨容器201流入吸收材料件140。因而，吸收材料件140中的油墨—?dú)怏w界面上升。同時(shí)，內(nèi)囊220從最大的壁的中心部分起，沿減小內(nèi)部容積的方向變形開(kāi)始。
外殼用于防止內(nèi)囊220的角部產(chǎn)生位移，反抗由油墨消耗所引起內(nèi)囊220的變形。換言之，它用于保持內(nèi)囊220的預(yù)裝狀態(tài)(圖4(a)-(c)中所示的初始狀態(tài))。因此，內(nèi)囊220對(duì)應(yīng)于變形量產(chǎn)生并保持一個(gè)適當(dāng)?shù)呢?fù)壓，而不產(chǎn)生突然的變形。由于外殼210和內(nèi)囊220之間的空間通過(guò)通氣孔222連接到外部，所以氣體相應(yīng)于前述變形而引入外殼210和內(nèi)囊220之間的空間。
即使接口230和接管180中存在空氣，因?yàn)閮?nèi)囊220當(dāng)內(nèi)囊220中的油墨從油墨通路引出時(shí)產(chǎn)生變形，所以這些空氣易于進(jìn)入內(nèi)囊220，所述油墨通路是在油墨從儲(chǔ)墨容器201進(jìn)入與吸收材料件140接觸時(shí)形成的。
油墨繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，直到儲(chǔ)墨容器201的接口230中的靜負(fù)壓與負(fù)壓控制室單元100的接管180中靜負(fù)壓相同時(shí)為止。
如上所述，由儲(chǔ)墨容器201與負(fù)壓控制室單元100的連接引發(fā)的油墨從儲(chǔ)墨容器201進(jìn)入負(fù)壓控制室單元100的運(yùn)動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行，而沒(méi)有氣體通過(guò)吸收材料件130和140被引入儲(chǔ)墨容器201中。對(duì)于這一過(guò)程重要的一點(diǎn)是，根據(jù)墨盒裝置200所連接的噴液記錄裝置的類(lèi)型來(lái)構(gòu)造儲(chǔ)墨容器201和負(fù)壓控制室單元100，使儲(chǔ)墨容器201和負(fù)壓控制室單元100中的靜負(fù)壓達(dá)到防止油墨從噴液記錄裝置的適當(dāng)?shù)闹?，所述噴液記錄裝置例如可以是與負(fù)壓控制室單元100的油墨出口相連的噴墨頭件160。
吸收材料件130中保存的油墨量在連接前是不同的。因此，吸收塊140中的某些區(qū)域未充入油墨。這些區(qū)域可被作為緩沖區(qū)。
另一方面，有時(shí)接管180和接口230的內(nèi)部壓力由于前述的變化而變成正值。在存在這種可能時(shí)，可通過(guò)用以抽吸為基礎(chǔ)的恢復(fù)裝置執(zhí)行恢復(fù)操作而使少量油墨流出，所述恢復(fù)裝置設(shè)在噴液記錄裝置的主裝置中，用于處理所述的可能情況。稍后將描述所述恢復(fù)裝置。
如上所述，本實(shí)施例中的墨盒裝置200通過(guò)一個(gè)包含輕微旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)安裝到支架150中；它以一個(gè)角度插入，安置于支架150的墨盒配合部155上，并且在墨盒裝置200的下后端超過(guò)墨盒配合部155之后，被向下推入支架150。當(dāng)墨盒裝置200從支架150中拆下時(shí)，上述步驟被反向執(zhí)行。設(shè)在墨盒裝置200上的閥機(jī)構(gòu)在安裝或拆卸墨盒裝置200時(shí)分別被打開(kāi)或關(guān)閉。
<閥機(jī)構(gòu)的打開(kāi)或關(guān)閉>
以下，參考圖5(a)-(e)，描述閥機(jī)構(gòu)的打開(kāi)或關(guān)閉操作。圖5(a)表示在接管180就要被插入接口230中之前，但在墨盒裝置200以一個(gè)角度插入支架150使得接口230稍向下傾斜之后，接管180及其鄰近部分，和接口230及其鄰近部分的狀態(tài)。
接管180設(shè)有一個(gè)密封凸起180a，它與接管180形成一體并環(huán)繞接管180的周面在接管180的周面上延伸。它還設(shè)有一個(gè)閥啟動(dòng)凸起180b，形成接管180的末端。當(dāng)接管180插入接口230中時(shí)，密封凸起180a與接口230的連接密封表面260接觸。密封凸起180a以一個(gè)角度繞接管180延伸，使得從密封凸起180a最上部到連接密封表面260的距離比從密封凸起180a的最底部到連接密封表面260的距離大。
如后面將要描述的那樣，當(dāng)安裝或拆卸墨盒裝置200時(shí)，連接密封表面與密封凸起180a摩擦。因此，密封凸起180a的材料應(yīng)是光滑的并且還具有在其本身和與其接觸的物體之間進(jìn)行密封的功能。用于使閥芯26a壓在或壓向第一閥體260a的彈性構(gòu)件263的結(jié)構(gòu)不必局限于某一特定形式；可采用一個(gè)彈簧件，例如一個(gè)盤(pán)簧或板簧，或者一個(gè)由橡膠等制成的彈性構(gòu)件。然而，考慮到循環(huán)利用，優(yōu)選采用由樹(shù)脂制成的彈性構(gòu)件。
在圖5(a)中所示的狀態(tài)下，閥芯261在彈性構(gòu)件263的壓力下，閥啟動(dòng)凸起180b仍與閥芯261保持接觸，并且設(shè)在接管180周?chē)拈y芯261的密封部，在接管側(cè)與第一閥體260a的密封部接觸。因此，墨盒裝置200保持氣密封。
當(dāng)墨盒裝置200進(jìn)一步插入之間150中時(shí)，連接部在接口230的密封表面260處被密封凸起180a密封。在這一密封過(guò)程中，首先，密封凸起180a的底側(cè)與連接密封表面260接觸，逐漸增大向密封凸起180a的頂側(cè)的接觸面積，同時(shí)在連接密封表面260上滑動(dòng)。最終，如圖5(c)所示，密封凸起180a的頂側(cè)與連接密封表面260接觸。從而，密封凸起1 80a的整個(gè)周面與連接密封表面260接觸，對(duì)接口230進(jìn)行密封。
在圖5(c)所示的狀態(tài)下，閥啟動(dòng)凸起180b不與閥芯261接觸，因此，閥機(jī)構(gòu)未打開(kāi)。換言之，在閥機(jī)構(gòu)打開(kāi)之前，接管180和接口230之間的間隙被密封，防止油墨在安裝墨盒裝置200的過(guò)程中從接口230漏出。
進(jìn)而，如上所述，接口230從連接密封表面260逐漸被密封起來(lái)。因此，直到接口230被密封凸起180a密封為止，接口230中的空氣通過(guò)密封凸起180a和連接密封表面260逐漸的間隙排出。當(dāng)接口230中的空氣如上所述排出時(shí)，保存在接口230中的空氣的量在接口230被密封后被最小化，以防止接口230中的空氣被進(jìn)入接口230的接管180過(guò)度地壓縮，換言之，防止接口230的內(nèi)壓過(guò)度升高。因此，可以防止在墨盒裝置200被完全安裝到支架150中之前閥機(jī)構(gòu)不小心被增大的接口230的內(nèi)壓打開(kāi)并使油墨漏入接口230中。
如圖5(d)所示，當(dāng)墨盒裝置200被進(jìn)一步插入時(shí)，閥啟動(dòng)凸起180b推動(dòng)閥芯261抵抗彈性構(gòu)件263的彈性力，同時(shí)接口230由密封凸起180a保持密封。因此，儲(chǔ)墨容器201的內(nèi)部空間與接口230的內(nèi)部空間通過(guò)第二閥體26的開(kāi)口260c連通。從而，接口230中的空氣可以通過(guò)開(kāi)口260c進(jìn)入墨盒裝置200，并且墨盒裝置200中的油墨被供應(yīng)入負(fù)壓控制殼體體110(圖2)中。
當(dāng)接口230中的空氣如上所述進(jìn)入墨盒裝置200中時(shí)，例如，當(dāng)重新裝上其中的油墨已經(jīng)部分消耗了的墨盒裝置200時(shí)，內(nèi)囊220(圖2)中的負(fù)壓減小。因此，負(fù)壓控制殼體體110和內(nèi)囊220之間的內(nèi)部負(fù)壓的平衡得以改善，可防止在重新裝上墨盒裝置200之后無(wú)用的油墨被供應(yīng)到負(fù)壓控制殼體體110中。
如圖5(e)所示，在上述步驟完成之后，墨盒裝置200被向下推到支架150的底壁上，以完成將墨盒裝置200裝入支架150中的操作。因而，接口230優(yōu)選地連接到接管180上，達(dá)到前述確保完美的氣—液交換的狀態(tài)。
在本實(shí)施例中，第二閥體260b的開(kāi)口260c與閥體密封部264鄰近，并位于墨盒裝置200底側(cè)。根據(jù)該開(kāi)口260的結(jié)構(gòu)，在閥機(jī)構(gòu)打開(kāi)過(guò)程中，更具體地說(shuō)，在閥芯261剛剛被閥啟動(dòng)凸起180b推著向閥蓋262移動(dòng)移動(dòng)之后，墨盒裝置200中的油墨便開(kāi)始供應(yīng)到負(fù)壓控制室單元100中。并且，還可使由于墨盒裝置200再也不能出墨而需要被丟棄時(shí)墨盒裝置200中殘留的油墨量最小化。
還是在本實(shí)施例中，采用彈性體作為第一閥體260a的連接密封表面260，即密封部的材料。通過(guò)采用彈性體作為連接密封表面260的材料，由于彈性體的彈性作用，可以確保連接密封表面260和接管180的密封凸起180a之間的連接被很好地密封，同時(shí)，第一閥體260a的密封部和閥芯261的相應(yīng)密封部之間的連接也被很好地密封。另外，通過(guò)設(shè)置彈性力超過(guò)確保密封第一閥體260a和接管180之間的連接所需的最小彈性力的彈性體(例如，通過(guò)增加彈性體的厚度)，彈性體的柔性用于補(bǔ)償在噴墨頭盒的串行掃描運(yùn)動(dòng)中接管180和閥芯261之間的接觸點(diǎn)處產(chǎn)生的錯(cuò)位、扭轉(zhuǎn)、和/或摩擦的影響；雙倍確保連接部的良好密封。以彈性體為材料的連接密封表面260，可與第一閥體260a形成一個(gè)整體，使其可提供上述效果而不增加組件的數(shù)目。彈性體的使用不必局限于上述結(jié)構(gòu)；彈性體還可采用接管180的密封凸起180a、閥芯的密封部261等所用的材料。
另一方面，當(dāng)墨盒裝置200從支架150中拆去時(shí)，反向執(zhí)行上述步驟，使接口230開(kāi)封，并關(guān)閉閥機(jī)構(gòu)。
換言之，當(dāng)沿著將墨盒裝置200從支架150中拆下的方向拉墨盒裝置200，同時(shí)沿著與安裝時(shí)相反的方向逐漸旋轉(zhuǎn)墨盒裝置時(shí)，首先，閥芯261由于彈性構(gòu)件263的彈性力向前運(yùn)動(dòng)，并以其密封面壓在第一閥體260a的密封部上，封閉接口230。
然后，當(dāng)墨盒裝置200被拉出支架150之后，接口230的壁和接管180之間被密封凸起180a密封的間隙被開(kāi)封。由于該間隙在關(guān)閉閥機(jī)構(gòu)之后開(kāi)封，所以不會(huì)發(fā)生油墨被釋放到接口230中的浪費(fèi)現(xiàn)象。
另外，由于密封凸起180a如前面所述成一定角度地設(shè)置，所以接口230的開(kāi)封從密封凸起180a的頂側(cè)發(fā)生。在接口230被開(kāi)封之前，油墨保留在接口230和接管180中。然而，開(kāi)封是從頂側(cè)開(kāi)始的。換言之，底側(cè)仍保持密封，防止油墨從接口230漏出。進(jìn)而，接口230和接管180的內(nèi)壓為負(fù)，因此，當(dāng)該連接從密封凸起180a的頂側(cè)開(kāi)封時(shí)，外部空氣進(jìn)入接口230，使保留在接口230和180中的油墨進(jìn)入負(fù)壓控制殼體體110。
通過(guò)使接口230從密封凸起180a的頂側(cè)開(kāi)始開(kāi)封，使得保留的接口230中的油墨進(jìn)入負(fù)壓控制殼體體110，這可以防止當(dāng)墨盒裝置200從支架150上拆下時(shí)油墨從接口230漏出。
如上所述，根據(jù)墨盒裝置200和負(fù)壓控制殼體體110之間的連接結(jié)構(gòu)，在墨盒裝置200的閥機(jī)構(gòu)被啟動(dòng)之前，密封接口230，因此，可防止油墨不小心從接口230漏出。進(jìn)而，由于在密封凸起180a的頂側(cè)和底側(cè)之間在密封和開(kāi)封時(shí)間上存在時(shí)滯，可防止閥芯261在連接過(guò)程中不小心被移動(dòng)，并且可防止接口230中的油墨在連接和拆卸過(guò)程中泄漏。
還是在本實(shí)施例中，閥芯261被置于接口230中遠(yuǎn)離接口230的外側(cè)開(kāi)口的更深的點(diǎn)處，并且由設(shè)在接管180凸起端的閥啟動(dòng)凸起180b控制閥芯261的運(yùn)動(dòng)。因此，使用者不必接觸閥芯261，可防止被粘在閥芯261上的油墨弄污。
<連接部和ID之間的接合或脫離關(guān)系>
下面，參考圖4和5，描述連接部和ID之間的接合或脫離關(guān)系。圖4和5是表示將墨盒裝置200安裝到支架150中步驟，其中圖4(a)、(b)和(c)，圖5(a)、(b)和(c)，相應(yīng)地表示相同的步驟。圖4和5分別表示與ID和連接部有關(guān)的細(xì)節(jié)。
在第一步中，墨盒裝置200被向上插入圖4(a)和圖5(a)所示的位置，在該位置處用于防止墨盒裝置安裝錯(cuò)誤的多個(gè)ID構(gòu)件170與墨盒的傾斜壁251接觸。支架150和墨盒裝置200的結(jié)構(gòu)使得這時(shí)接口230和接管180不接觸。如果插入了錯(cuò)誤的墨盒裝置200，錯(cuò)誤的墨盒裝置200的傾斜面251這時(shí)會(huì)碰到ID構(gòu)件170，防止錯(cuò)誤的墨盒裝置200被進(jìn)一步插入。利用這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，錯(cuò)誤的墨盒裝置200的接口230永遠(yuǎn)不會(huì)與接管180接觸。因此，當(dāng)錯(cuò)誤的墨盒裝置200插入時(shí)在連接部產(chǎn)生的問(wèn)題，例如不同顏色油墨的混合，油墨的固化，產(chǎn)生不完善的圖象，和設(shè)備的中止等可以被避免，因此，其油墨盛放部分可更換的設(shè)備的頭部和油墨盛放部分永遠(yuǎn)不會(huì)因?yàn)檫@些問(wèn)題而被更換。
如果插入的墨盒裝置200是正確的，則ID構(gòu)件170的位置與ID槽252的位置相匹配。因此，墨盒裝置200被更深一些地插入負(fù)壓控制室單元100，到達(dá)圖4(b)所示的位置。在該位置上，墨盒裝置200的接口230的連接密封表面260與接管180的密封凸起180a的底側(cè)接觸。
此后，兩側(cè)均通過(guò)前述步驟完成連接，在墨盒裝置200的內(nèi)部空間和負(fù)壓控制室單元100的內(nèi)部空間之間設(shè)有一個(gè)通道。
在上述實(shí)施例中，密封凸起180a是接管180上的一部分。然而，兩個(gè)也可以分開(kāi)制造。在這種情況下，密封凸起180a被裝的接管180的周?chē)山庸?80周面上形成的凸起、或一個(gè)設(shè)在接管180的周面內(nèi)的槽寬松地保持，使得密封凸起180a可以在接管180的周面上移動(dòng)。然而，連接部的結(jié)構(gòu)使得在獨(dú)立的密封凸起180a的運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)，閥啟動(dòng)控制凸起180b直到密封凸起180a與連接密封表面260接觸為止不會(huì)與閥芯261接觸。
在對(duì)本實(shí)施例的上述描述中指出，墨盒裝置200被進(jìn)一步插入，密封凸起180a的底側(cè)與連接密封面260接觸，密封凸起180a在連接密封表面260上滑動(dòng)，向上向著密封凸起180a的頂側(cè)逐漸擴(kuò)大密封凸起180a和連接密封表面260之間的接觸范圍，直到密封凸起180a的頂端最終與連接密封表面260接觸為止。然而，安裝過(guò)程也可以這樣，首先，密封凸起180a的頂側(cè)與連接密封表面260接觸，并且當(dāng)墨盒裝置200被進(jìn)一步插入時(shí)，密封凸起180a在連接密封表面260上滑動(dòng)，向下向著密封凸起180a的底端逐漸擴(kuò)大密封凸起180a和連接密封表面260之間的接觸范圍，直到密封凸起180a的底端最終與連接密封表面260a接觸為止。進(jìn)而，密封凸起180a和連接密封表面260之間的接觸可以在頂側(cè)和底側(cè)同時(shí)發(fā)生。在上述過(guò)程中，如果存在于接管180和閥芯261之間的空氣通過(guò)向接口230內(nèi)推動(dòng)閥芯261打開(kāi)閥機(jī)構(gòu)，則儲(chǔ)墨容器201中的油墨300不會(huì)向外漏出，因?yàn)榻涌?30已經(jīng)在密封凸起180a和連接密封表面260之間的連接處被完全密封。換言之，本發(fā)明的要點(diǎn)是，閥機(jī)構(gòu)只在接管180和接口230之間的連接處被完全密封之后材被打開(kāi)。根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，在安裝墨盒裝置200的過(guò)程中，不會(huì)發(fā)生墨盒裝置200中的油墨300漏出的情況。另外，推入接口230中的空氣進(jìn)入墨盒裝置200，并將儲(chǔ)墨容器201中的油墨300推入接口230，有利于從儲(chǔ)墨容器201中向吸收材料件140平滑地供應(yīng)油墨。
<油墨供應(yīng)操作>
下面，參考圖6，說(shuō)明圖2所示噴墨頭盒的油墨供應(yīng)操作。圖6是表示圖2所示噴墨頭盒的油墨供應(yīng)操作的剖視圖。
如上所述，通過(guò)將負(fù)壓控制室單元100中的吸收材料分成多塊，并對(duì)吸收材料分塊之間的界面定位，使該界面在噴墨頭盒處于使用狀態(tài)時(shí)位于接管180的頂端之上，如果油墨存在于圖2所示的噴墨頭盒的兩個(gè)吸收材料件130、140中，則可以在吸收材料件130或頂塊中的油墨之后再消耗吸收塊140或底塊中的油墨。進(jìn)而，如果氣/液交界面L的位置由于環(huán)境的改變而變化，則油墨在首先充滿(mǎn)吸收材料件140之后，再滲入吸收材料件130及吸收材料件130、140之間的交界面113c的附近。因此，可確保除緩沖空間116之外的緩沖區(qū)被設(shè)置在負(fù)壓控制室單元100中。使吸收材料件140的毛細(xì)作用力的強(qiáng)度高于吸收材料件130，可確保吸收材料件130中的油墨在噴墨頭盒操作時(shí)被消耗。
進(jìn)而，在本實(shí)施例中，吸收材料件130由負(fù)壓控制室蓋120的肋壓在吸收材料件140上，因此，吸收材料件130與吸收材料件140保持接觸，形成界面113c。吸收材料件130和140的壓縮比在交界面113c附近比其它部分高，因此，鄰近交界面113c的毛細(xì)作用力比其它部分的大。更具體地說(shuō)，吸收材料件140的毛細(xì)作用力，吸收材料件130的毛細(xì)作用力，和鄰近吸收材料件130和140之間的交界面113c區(qū)域的毛細(xì)作用力分別用P1，P2和PS表示，它們的關(guān)系是P2＜P1＜PS。鄰近吸收材料件130和140之間的交界面113c的區(qū)域的毛細(xì)作用力比其它區(qū)域大，即使P1和P2的強(qiáng)度范圍相互重疊，因?yàn)槲詹牧霞?30和140在密度或壓縮程度上的不均勻性，也可確保交界面113c附近區(qū)域的毛細(xì)作用力強(qiáng)度超過(guò)上述要求所需的強(qiáng)度。因此，可確保實(shí)現(xiàn)上述效果。進(jìn)而，使接管180低于并接近吸收材料件130和140之間的交界面113c，可確保氣—液交界面保持在該位置上，并因此可令人滿(mǎn)意。
下面，將說(shuō)明本實(shí)施例中形成界面113c的方法。在本實(shí)施例中，采用毛細(xì)作用力為110mmAq(P1＝-110mmAq)的烯族纖維(2但尼爾)作為吸收材料件140的材料，所述吸收材料件140作為一個(gè)毛細(xì)作用力生成構(gòu)件。吸收材料件130和140的硬度為0.69kgf/mm。測(cè)量它們的硬度的方法是，首先，測(cè)量當(dāng)一個(gè)直徑為15mm的推桿被推向位于負(fù)壓控制殼體體110中的吸收材料時(shí)所產(chǎn)生的彈性力，然后，由推桿插入的距離和相應(yīng)于該距離的彈性力測(cè)量值之間的關(guān)系得到硬度。另一方面，采用與吸收材料件140相同的材料，即，烯族纖維，作為吸收材料件130的材料。然而，與吸收材料件140相比，吸收材料件130的毛細(xì)作用力較弱(P2＝-80mmAq)，纖維直徑更大(6但尼爾)，使其剛度更高，達(dá)到1.88kgf/mm。
通過(guò)使毛細(xì)作用力比吸收材料件140弱的吸收材料件130在硬度上大于吸收材料件140，將它們拼在一起相互接觸，并且使它們保持相互壓靠，可使在鄰近吸收材料件130和140之間的交界面113c處的吸收材料件140比吸收材料件130保持更大的壓縮。因此，在鄰近交界面113c處可建立前述毛細(xì)作用力的關(guān)系(P2＜P1＜PS)，并且還可確保P2和PS之間的差總是大于P2和P1之間的差。
<油墨的消耗>
下面，參考圖6-8，說(shuō)明從墨盒裝置200已被安裝到支架150中并與負(fù)壓控制室單元100接觸的時(shí)刻開(kāi)始，到儲(chǔ)墨容器201中的油墨開(kāi)始消耗的時(shí)刻位置的油墨消耗過(guò)程曲線(xiàn)。圖7是表示在圖6所示的油墨消耗過(guò)程中的油墨狀態(tài)的圖示，圖8是表示關(guān)于防止墨盒裝置200中內(nèi)部壓變化的內(nèi)囊220變形效果的曲線(xiàn)圖。
首先，當(dāng)儲(chǔ)墨容器201連接到負(fù)壓控制室單元100上時(shí)，儲(chǔ)墨容器201中的油墨向負(fù)壓控制室單元100中運(yùn)動(dòng)，直到負(fù)壓控制室100中的內(nèi)壓等于儲(chǔ)墨容器201中的內(nèi)壓為止，噴墨頭和準(zhǔn)備記錄操作。接著，當(dāng)油墨開(kāi)始被噴墨頭單元160消耗時(shí)，內(nèi)囊220中的油墨和吸收材料件140中的油墨均被消耗，保持這樣的平衡，即，由內(nèi)囊220和吸收材料件140所產(chǎn)生的靜負(fù)壓值增加(第一狀態(tài)圖7(a)中的范圍A)。在這種狀態(tài)下，當(dāng)油墨在吸收材料件130中時(shí)，吸收材料件130中的油墨也被消耗。圖7(a)是表示在油墨輸送管165中的負(fù)壓不同的情況下的速率的例子的曲線(xiàn)圖。在圖7(a)中，橫坐標(biāo)軸表示油墨從油墨所示管160被吸出負(fù)壓控制殼體體110的速率，縱坐標(biāo)軸表示油墨輸送管160中的負(fù)壓(靜負(fù)壓)值。
接著，氣體被吸入內(nèi)囊220，通過(guò)氣—液交換使油墨被消耗，即，被吸出，而吸收材料件130和140將氣—液交界面L的位置保持在同一水平上，并且保持內(nèi)部負(fù)壓基本恒定(第二狀態(tài)圖7(a)中的范圍B)。然后，毛細(xì)作用力生成構(gòu)件容納室110中的油墨被消耗(圖7(a)中的范圍C)。
如上所述，本實(shí)施例中的噴墨頭盒經(jīng)過(guò)內(nèi)囊220中的油墨被使用而外部空氣不被混入內(nèi)囊220的步驟(第一步驟)。因此，只需要將儲(chǔ)墨容器201的內(nèi)部容積看作在連接過(guò)程中引入內(nèi)囊220的空氣量。因此，即使對(duì)儲(chǔ)墨容器201的內(nèi)部容積的要求被放松，本實(shí)施例中的噴墨頭盒也具有可以補(bǔ)償環(huán)境變化，例如溫度變化的優(yōu)點(diǎn)。
進(jìn)而，無(wú)論在前述圖7(a)的A、B和C中任何一個(gè)期間中更換儲(chǔ)墨容器201，都可確保生成適當(dāng)值的負(fù)壓，因此，可穩(wěn)定地供應(yīng)油墨。換言之，在本實(shí)施例中的噴墨頭盒的情況下，儲(chǔ)墨容器201中的油墨可幾乎完全被消耗掉。另外，當(dāng)更換墨盒裝置200時(shí)，空氣可能存在于接管180或接口230中，并且可更換儲(chǔ)墨容器201而不考慮吸收材料件130和140中保存的油墨量。因此，可以提供一種可以不采用剩余油墨檢測(cè)機(jī)構(gòu)而對(duì)儲(chǔ)墨容器201進(jìn)行更換的噴墨頭盒；換言之，本實(shí)施例中的噴墨頭盒不需要設(shè)置剩余油墨檢測(cè)機(jī)構(gòu)。
現(xiàn)在，參考圖7(b)，從不同的角度說(shuō)明前述油墨消耗的順序。
圖7(b)是表示上述油墨消耗順序的曲線(xiàn)圖。在圖7(b)中，橫坐標(biāo)軸表示時(shí)間流逝，縱坐標(biāo)軸表示吸出儲(chǔ)墨容器的油墨量的累計(jì)和吸入內(nèi)囊220的空氣量的累計(jì)。假定噴墨頭單元160提供油墨的速率在時(shí)間上保持恒定。
如圖7(b)所示，將從吸出油墨容納部分的油墨量的累計(jì)，和吸入內(nèi)囊220中的空氣量的累計(jì)的角度說(shuō)明油墨消耗順序。在圖7(b)中，實(shí)線(xiàn)(1)表示吸出內(nèi)囊220的油墨量的累計(jì)，實(shí)線(xiàn)(2)表示吸入油墨容納部分的空氣量累計(jì)。從時(shí)刻t0到t1的時(shí)期對(duì)應(yīng)于圖7(a)中的時(shí)期A，或氣—液幾乎開(kāi)始之前的時(shí)期。在該時(shí)期A中，如上所述，從吸收材料件140和內(nèi)囊220而來(lái)的油墨被吸出頭部，而吸收材料件140和220之間保持平衡。
接著，從時(shí)刻t1到時(shí)刻t2的時(shí)期對(duì)應(yīng)于圖7(b)中的氣—液交換時(shí)期(時(shí)期B)。在該時(shí)期B中，入上所述，氣—液交換依照負(fù)壓平衡的要求繼續(xù)進(jìn)行。當(dāng)空氣被引入內(nèi)囊220(對(duì)應(yīng)于實(shí)線(xiàn)(2)的階梯部分)時(shí)，如圖7(b)中的實(shí)線(xiàn)(1)所示，油墨被吸出內(nèi)囊220。在該過(guò)程中，不會(huì)發(fā)生油墨總是以與引入的空氣量相等的量被吸出內(nèi)囊220的情況。例如，有時(shí)，在空氣被引入之后的一定時(shí)間中，油墨以與引入的空氣量相等的量被吸出內(nèi)囊。如圖7(b)所示，這種反應(yīng)或時(shí)滯的發(fā)生，是本實(shí)施例中的噴墨頭盒與不具有內(nèi)部墨囊(220)且油墨容納部分不變形的噴墨頭盒相比的不同之處。如上所述，在氣—液交換期間重復(fù)該過(guò)程。當(dāng)內(nèi)囊220中的油墨被繼續(xù)吸出時(shí)，內(nèi)囊220中的空氣和油墨量之間的關(guān)系在某一時(shí)刻翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)。
在時(shí)刻t2之后的期間對(duì)應(yīng)于圖7(a)中的氣—液交換期間之后的期間(范圍C)。在該范圍C中，如前面所述，內(nèi)囊220中的內(nèi)壓變得與大氣壓力基本相同。當(dāng)內(nèi)囊220的內(nèi)壓逐漸向大氣壓力轉(zhuǎn)變時(shí)，由內(nèi)囊220的彈性力逐漸恢復(fù)初始狀態(tài)(使用前的狀態(tài))。然而，由于所謂的皺曲，內(nèi)囊220的狀態(tài)不會(huì)完全恢復(fù)到初始狀態(tài)。因此最終吸入內(nèi)囊220中的空氣量Vc比內(nèi)囊220最初的內(nèi)部容積小(V＞Vc)。甚至在范圍C中的狀態(tài)下，內(nèi)囊220中的油墨也可被完全地消耗掉。
如上所述，本實(shí)施例中的噴墨頭盒結(jié)構(gòu)的特征是，在氣—液交換過(guò)程中發(fā)生在本實(shí)施例的噴墨頭盒中的壓力波動(dòng)(圖7(a)中的波幅γ)比采用傳統(tǒng)墨盒系統(tǒng)的噴墨頭盒在氣—液交換過(guò)程中發(fā)生的壓力波動(dòng)大。
這一特征的原因是，在氣—液交換開(kāi)始前，內(nèi)囊220由于從內(nèi)囊220內(nèi)吸出油墨而變形，并保持變形。因此，內(nèi)囊材料的彈性力連續(xù)產(chǎn)生在使內(nèi)囊220向外運(yùn)動(dòng)的方向上的力。因此，進(jìn)入內(nèi)囊220、用以減小氣—液交換過(guò)程中吸收材料件140和內(nèi)囊220之間的內(nèi)壓差的空氣量，常常超過(guò)適當(dāng)?shù)闹担缟纤?，增加了從?nèi)囊220進(jìn)入外殼210的油墨量。相反，如果墨盒裝置200的結(jié)構(gòu)使得油墨容納部分的壁不變形，例如使內(nèi)囊220的壁不變形，一旦有一定量的空氣進(jìn)入油墨容納部分，油墨會(huì)立即吸入負(fù)壓控制室單元100。
例如，在100％效率的模式(實(shí)模式)下，大量油墨從噴墨頭單元160中突然噴出，導(dǎo)致油墨被迅速吸出負(fù)壓控制室單元100和儲(chǔ)墨容器201。然而，在本實(shí)施例的噴墨頭盒的情況下，通過(guò)氣—液交換吸出的油墨量相對(duì)較大，提高了可靠性，即，排除了墨流中斷的情況。
并且，根據(jù)本實(shí)施例中的噴墨頭盒結(jié)構(gòu)，伴隨著內(nèi)囊220向內(nèi)變形，油墨被吸出，因此提供了附加的益處，即，該結(jié)構(gòu)提供了更高的緩沖滑架振動(dòng)、環(huán)境變化等的效果。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例中的噴墨頭盒結(jié)構(gòu)，可通過(guò)內(nèi)囊220很容易地輕微改變內(nèi)壓，并且即使當(dāng)內(nèi)囊220中存在空氣時(shí)，例如，在油墨輸送中的第二階段中，也可以用不同與傳統(tǒng)方法的方法補(bǔ)償環(huán)境變化，例如溫度變化。
下面，參考圖8，說(shuō)明用于即使當(dāng)圖2所示的噴墨頭盒的環(huán)境條件變化時(shí)也能確保使單元中的液體保持穩(wěn)定的機(jī)構(gòu)。在下面的描述中，吸收材料件130和140可被稱(chēng)為毛細(xì)作用力生成構(gòu)件。
當(dāng)內(nèi)囊220中的空氣由于大氣壓力增加和/或溫度升高而膨脹時(shí)，內(nèi)囊220的壁或類(lèi)似部分和內(nèi)囊220中的液面承受壓力。從而，不僅內(nèi)囊220的內(nèi)部容積增加，內(nèi)囊220中的部分油墨也從內(nèi)囊220通過(guò)接管180流到負(fù)壓控制殼體體110中。然而，由于內(nèi)囊220的內(nèi)部容積增加，本實(shí)施例中的情況與油墨存儲(chǔ)部分不能變形的情況相比，流到吸收材料件140中的油墨量足夠小。
如上所述，大氣壓力的前述變化減輕了內(nèi)囊220中的負(fù)壓，并增加了內(nèi)囊220的內(nèi)部容積。因此，當(dāng)大氣壓力突然變化時(shí)，最初，通過(guò)接口230和接管180流到負(fù)壓控制殼體體中的油墨量，實(shí)質(zhì)上受到當(dāng)內(nèi)囊220壁部向內(nèi)的變形被減輕時(shí)由內(nèi)囊壁所產(chǎn)生的阻力和使油墨運(yùn)動(dòng)的阻力的影響，使得油墨被毛細(xì)作用力生成構(gòu)件吸收。
特別是，在本實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)的情況下，毛細(xì)作用力生成構(gòu)件(吸收材料件130和140)的流動(dòng)阻力比內(nèi)囊220反抗恢復(fù)到初始狀態(tài)的阻力大。因此，當(dāng)空氣膨脹時(shí)，最初，內(nèi)囊220的內(nèi)部容積增加。然后，當(dāng)空氣的膨脹量超過(guò)內(nèi)囊220所能承受的內(nèi)囊220內(nèi)部容積增加的最大值時(shí)，油墨開(kāi)始通過(guò)接口230和接管180從內(nèi)囊220流向負(fù)壓控制殼體體110。換言之，內(nèi)囊20的壁具有緩沖環(huán)境變化的功能，因此，油墨在毛細(xì)作用力生成構(gòu)件中的油墨平靜下來(lái)，使鄰近油墨輸送孔165的負(fù)壓保持穩(wěn)定。
根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，流出到負(fù)壓控制室單元110中的油墨被毛細(xì)作用力發(fā)生件止住。在上述情況下，負(fù)壓控制室單元110中的墨量暫時(shí)提高，造成氣/液界面升高，因此，與內(nèi)壓穩(wěn)定時(shí)的情況相比，內(nèi)壓象最初那樣暫時(shí)略微變?yōu)檎?。但是，這種根據(jù)噴液記錄裝置如噴墨頭組160的特性而略微為正的內(nèi)壓效果就噴設(shè)來(lái)說(shuō)沒(méi)有產(chǎn)生實(shí)際問(wèn)題。當(dāng)大氣壓變回為正常水平時(shí)(大氣壓基本單位)，或者溫度返回初始水平時(shí)，外漏到負(fù)壓控制室單元110中并被限止在毛細(xì)作用力發(fā)生件中的的油墨返回內(nèi)囊220，內(nèi)囊220恢復(fù)其原始內(nèi)容積。
接著，描述在最初工作后改變的大氣壓下恢復(fù)的穩(wěn)定條件下的基本動(dòng)作。
這種狀態(tài)的特點(diǎn)是，抽出內(nèi)囊22外的墨量以及限止在毛細(xì)管發(fā)生件的油墨與氣體之間的內(nèi)界面位置改變以補(bǔ)償由內(nèi)囊220的內(nèi)容積波動(dòng)而引起的負(fù)壓波動(dòng)?？紤]到毛細(xì)管發(fā)生件所吸收的墨量和儲(chǔ)墨容器201之間的關(guān)系，從防止油墨在上述大氣壓降低和溫度變化過(guò)程中經(jīng)排氣口等外泄的角度出發(fā)，所需要做的就是確定要由負(fù)壓控制室單元110吸收的墨量和當(dāng)儲(chǔ)墨容器201輸墨時(shí)要限留在負(fù)壓控制室單元110內(nèi)的墨量，其中要考慮在最糟糕條件下流出儲(chǔ)墨容器201的墨量，并隨后賦予負(fù)壓控制室單元110一個(gè)足以容納毛細(xì)作用力發(fā)生件的內(nèi)容積和最大吸墨量，所述毛細(xì)作用力發(fā)生件的尺寸與在最壞條件下的上述墨量是匹配的。
在圖8(a)中，在內(nèi)囊220根據(jù)不會(huì)因空氣膨脹而變形的情況下，內(nèi)囊內(nèi)腔的原始體積(空氣體積)在大氣壓降低前由坐標(biāo)軸(X)表示，而當(dāng)大氣壓降低到p(0＜p＜1)時(shí)而流出的墨量由坐標(biāo)軸(Y)表示，虛線(xiàn)(1)表示它們的關(guān)系。
可以根據(jù)以下假設(shè)來(lái)預(yù)測(cè)在最壞條件下流出內(nèi)囊220的墨量。例如，在流出內(nèi)囊的墨量在大氣壓降低水平為0.7時(shí)變?yōu)樽畲?，并在留在?nèi)囊中的墨量等于內(nèi)囊的容積VB的30％時(shí)最小。因此，假設(shè)在內(nèi)囊壁底端下的墨也被負(fù)壓控制室單元110中的毛細(xì)作用力發(fā)生件吸收了，可以希望所有留在內(nèi)囊中的墨(體積等于容積VB的30％)漏出。
相反，在此實(shí)施例中，內(nèi)囊響應(yīng)于空氣膨脹地變形，就是說(shuō)，與膨脹強(qiáng)的內(nèi)囊內(nèi)容積相比，內(nèi)囊內(nèi)容積在膨脹后比較大并且負(fù)壓控制室單元110中的墨液面改變以補(bǔ)償內(nèi)囊中的負(fù)壓波動(dòng)。在穩(wěn)定條件下，負(fù)壓控制室單元中的墨液面改變以補(bǔ)償毛細(xì)作用力發(fā)生件中的負(fù)壓降低，這是由來(lái)自?xún)?nèi)囊的墨水造成的。換句話(huà)說(shuō)，外流墨量如實(shí)線(xiàn)(2)所示地與內(nèi)囊膨脹程度成比例地減少。如虛線(xiàn)(1)和實(shí)線(xiàn)(2)所示，根據(jù)預(yù)測(cè)，內(nèi)囊的外流墨量小于在內(nèi)囊根據(jù)不因空氣膨脹而變形時(shí)的墨量。上述現(xiàn)象相似地出現(xiàn)在墨盒溫度變化的情況中，但即使溫度提高了約50度，外流墨量仍小于因大氣壓降低而外流的墨量。
如上所述，本發(fā)明的墨盒可以補(bǔ)償因環(huán)境變化而引起的儲(chǔ)墨容器201中的空氣膨脹，這不僅是因?yàn)樨?fù)壓控制室單元產(chǎn)生的緩沖效果，而且因?yàn)槠淙莘e能提高到最高值的儲(chǔ)墨容器201產(chǎn)生的緩沖效果，儲(chǔ)墨容器的形狀在所述最高值下基本上與外殼210內(nèi)腔相同。因此，可以提供一種輸墨系統(tǒng)，即使當(dāng)儲(chǔ)墨容器的儲(chǔ)墨能力明顯提高時(shí)，它也能補(bǔ)償環(huán)境變化。
圖8(b)與間隔時(shí)間段相關(guān)地示意畫(huà)出了抽出內(nèi)囊的墨量和內(nèi)囊內(nèi)容積，而此時(shí)室壓從標(biāo)準(zhǔn)大氣壓降為p(0＜p＜1)。在圖8(b)中，空氣內(nèi)體積為VA1，時(shí)刻t0是室壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓且室壓開(kāi)始降低的時(shí)刻。橫坐標(biāo)軸代表時(shí)間，縱坐標(biāo)軸表示抽出內(nèi)囊的墨量和內(nèi)囊內(nèi)容積。與時(shí)間有關(guān)的抽出內(nèi)囊的墨量變化由實(shí)線(xiàn)(1)表示，而與經(jīng)過(guò)時(shí)間有關(guān)的內(nèi)囊體積變化由實(shí)線(xiàn)(2)表示。
如圖8(b)所示，當(dāng)環(huán)境突變時(shí)，空氣膨脹補(bǔ)償主要由在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)前的儲(chǔ)墨容器201完成，其中負(fù)壓控制室單元內(nèi)的負(fù)壓與儲(chǔ)墨容器201中的負(fù)壓平衡并且最終恢復(fù)。因此，在環(huán)境突變時(shí)，從儲(chǔ)墨容器將油墨抽出到負(fù)壓控制室單元中的時(shí)間可被延遲。
因此，可以提供一種能夠在通過(guò)氣液交換而在各種使用條件下補(bǔ)償注入儲(chǔ)墨容器中的空氣膨脹的同時(shí)在使用儲(chǔ)墨容器的過(guò)程中在穩(wěn)定負(fù)壓條件下輸墨的輸墨系統(tǒng)。
根據(jù)此實(shí)施例的噴墨頭架，負(fù)壓控制室單元與內(nèi)囊之間的體積比可以通過(guò)任意選擇毛細(xì)作用力發(fā)生件材料(吸墨件130、140)和內(nèi)囊材料而得到最佳調(diào)節(jié)，即使比例大于1∶2，實(shí)際應(yīng)用也是可行的。實(shí)際上，當(dāng)要強(qiáng)調(diào)內(nèi)囊緩沖效果時(shí)，所要做的就是在彈性變形可能范圍內(nèi)在氣液交換過(guò)程中相對(duì)初始狀態(tài)提高內(nèi)囊變形量。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的噴墨頭架，盡管毛細(xì)作用力發(fā)生件只占負(fù)壓控制室單元110的一小部分體積，但仍然通過(guò)與負(fù)壓控制室單元結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作而有效補(bǔ)償了環(huán)境變化，參見(jiàn)圖2，在此實(shí)施例的噴墨頭架中，接管180位于負(fù)壓控制室單元底端附近。這種結(jié)構(gòu)對(duì)于抑制油墨在負(fù)壓控制室單元的吸收材料130、140中的不均勻分布是有效的。以下將具體描述這種效果。
來(lái)自?xún)?chǔ)墨容器組200的油墨通過(guò)接口230、吸收材料130和吸收材料140被供給噴墨頭組160。但是，在接口230和輸墨管165之間，油墨根據(jù)不同情況而采用不同路線(xiàn)。例如，最短路線(xiàn)，即在直接輸墨時(shí)油墨所采取的路線(xiàn)，這條路線(xiàn)明顯有別于油墨先因由上述環(huán)境變化而引起的吸收材料液面升高而流向吸收材料140的頂面的路線(xiàn)。這種區(qū)別造成上述不均勻分布，有時(shí)這影響了記錄性能。如根據(jù)此實(shí)施例的噴墨頭架結(jié)構(gòu)那樣，這種流墨路線(xiàn)變化即流墨道長(zhǎng)度變化可以通過(guò)將接管180設(shè)置在吸收材料140附近得到抑制以便減少油墨分布的不均勻，從而抑制了記錄性能的不均勻性。因此，接管180和接口230最好盡可能地靠近頂部。
但是，考慮到要產(chǎn)生緩沖性，如在此實(shí)施例中那樣，它們位于合理的高處位置上。根據(jù)各種因素如吸收材料130、140、油墨、輸墨量、墨量等而任意選擇這些位置。
在此實(shí)施例中，產(chǎn)生大小為p1的毛細(xì)作用力的吸收材料140和產(chǎn)生大小為p2的毛細(xì)作用力的吸收材料130彼此接觸地在壓縮狀態(tài)下被安置在負(fù)壓控制室單元中，由此產(chǎn)生了大小為ps的毛細(xì)作用力。換句話(huà)說(shuō)，在界面113c產(chǎn)生的毛細(xì)作用力最大，在吸收材料中或在頂側(cè)的吸收材料中產(chǎn)生的毛細(xì)作用力最小。由于在界面產(chǎn)生的毛細(xì)作用力最大而在吸收材料中或在頂側(cè)的吸收材料中產(chǎn)生的毛細(xì)作用力最小，所以即使當(dāng)通過(guò)接口230輸送來(lái)的油墨經(jīng)界面113c而流入頂側(cè)吸收材料130中時(shí)，油墨被強(qiáng)力拉向界面并回撤向界面，在存在界面的情況下，路線(xiàn)J沒(méi)有形成一條穿過(guò)吸收材料130、140的路線(xiàn)。因此，除了接口230位置高于輸墨孔131位置外，路線(xiàn)K、J之間的長(zhǎng)度差異可以減小。因此，可以減小吸收材料140吸收油墨性能的差異，而這在穿過(guò)吸收材料140的流墨路線(xiàn)變化時(shí)是會(huì)出現(xiàn)的。
另外，在此實(shí)施例中，吸墨件象設(shè)置在負(fù)壓控制室單元中的負(fù)壓發(fā)生件那樣包括兩個(gè)吸收材料件130、140，它們的毛細(xì)作用力不同。毛細(xì)作用力強(qiáng)的材料被用作底側(cè)件。將接管180靠近地設(shè)置在吸收材料130、140之間的界面113c下保證了在提供可靠緩沖區(qū)的同時(shí)控制墨路偏移。
至于輸墨孔，舉例描述大致位于負(fù)壓控制室單元底壁中心的輸墨孔131。但是，選擇不局限于輸墨孔131，如果需要，輸墨孔可以偏離接口230，換句話(huà)說(shuō)，它可以設(shè)置在底壁左端或位于左側(cè)壁附近。通過(guò)這樣的改動(dòng)，配有座150的噴墨頭組160的位置和輸墨管165的位置也可以相應(yīng)地改變到底壁左端或者左側(cè)壁附近。
<閥機(jī)構(gòu)>
以下，參見(jiàn)圖9來(lái)描述設(shè)置在上述墨盒裝置200內(nèi)的接口230的內(nèi)閥機(jī)構(gòu)。
圖9(a)是第二閥體260b和閥芯261之間關(guān)系的前視圖，圖9(b)是圖9(a)所示第二閥體與閥芯的側(cè)垂直截面圖，圖9(c)是第二閥體與略微轉(zhuǎn)動(dòng)的閥芯之間關(guān)系的主視圖，圖9(d)是圖9(c)所示的第二閥體與閥芯的側(cè)垂直截面圖。
如圖3、9(a)、9(b)所示，使接口230前端在一個(gè)方向上延長(zhǎng)，由此擴(kuò)大了孔的橫截面面積并因而提高了儲(chǔ)墨容器210的輸墨性能。但如果在處置于接口長(zhǎng)度方向的寬度方向上擴(kuò)大接口230，則儲(chǔ)墨容器201所占空間增大，導(dǎo)致裝置尺寸增大。當(dāng)在寬度方向上(頭架掃描方向)符合近年來(lái)趨勢(shì)地即符合彩色和圖象打印方式地并排、平行設(shè)置了許多墨盒時(shí)，這種形狀尤其有效。因此，在此實(shí)施例中，接口230的橫截面形狀即儲(chǔ)墨容器201的出墨口形狀被制成長(zhǎng)橢圓形。
此外，在此實(shí)施例的噴墨頭架中，接口230扮演了兩個(gè)角色，給外殼輸墨并且將外界空氣引入儲(chǔ)墨容器201中。因此，接口201的橫截面形狀在平行于重力方向的方向上成長(zhǎng)方形使得賦予接口230的頂側(cè)與底側(cè)不同功能變得更簡(jiǎn)單，就是說(shuō)，更容易使頂側(cè)基本上用作注氣通道，而底側(cè)基本上用作輸墨通道，由此保證了氣/液交換完美地進(jìn)行。
如上所述，當(dāng)安裝墨盒裝置200時(shí)，負(fù)壓控制腔裝置100的接管180被插入接口230中。結(jié)果，閥芯261被位于接管端部的閥啟動(dòng)突起180b推動(dòng)。因而，接口的閥機(jī)構(gòu)開(kāi)啟，由此允許在儲(chǔ)墨容器201中的油墨被送入負(fù)壓控制腔裝置100中。即使閥啟動(dòng)突起180b在它開(kāi)始接觸閥芯以便推動(dòng)它時(shí)錯(cuò)過(guò)了真正的閥芯中心。但由于墨盒裝置與接口配合時(shí)的墨盒裝置200的姿勢(shì)，可以避免閥芯扭轉(zhuǎn)，這是因?yàn)槲挥诮庸苤苊嫔系拿芊馔黄?80a的端部的橫截面成半圓形。參見(jiàn)圖9(a)、(b)，為了允許閥芯261在上述過(guò)程中順利滑動(dòng)，在接口的連接密封面260與閥芯的第一閥體側(cè)外周面之間設(shè)置了間隙。
另外，在接管189端部上，至少頂部具有一開(kāi)口，因此當(dāng)接管180被插入接口230時(shí)，沒(méi)有障礙地形成了穿過(guò)接管和接口的主空氣流入通道。因此，可以進(jìn)行有效的氣/液交換。相反，在取出墨盒裝置200的過(guò)程中，當(dāng)接管與接口分開(kāi)時(shí)，閥芯前滑，即通過(guò)彈性件263的彈力滑向第一閥體260a。結(jié)果，第一閥導(dǎo)體的密封部264和閥芯彼此配合，并如圖9(d)所示地關(guān)閉了輸墨通道。
圖10是接管端部的透視圖。如圖10所示，具有上述長(zhǎng)方形橫截面的接管端部頂側(cè)設(shè)有開(kāi)口181a，而接管端部底側(cè)設(shè)有開(kāi)口181b。底側(cè)開(kāi)口181a是空氣通道，盡管油墨偶爾經(jīng)過(guò)頂側(cè)開(kāi)口。
彈性件所施加給閥芯以使其始終與第一閥體接觸的力值是如此設(shè)定的，即即使在儲(chǔ)墨容器201的內(nèi)外側(cè)之間因儲(chǔ)墨容器使用環(huán)境的變化而存在壓差，所述力值也基本保持不變。如果使閥芯在在氣壓為0.7的高原地區(qū)使用完上述儲(chǔ)墨容器后而返回關(guān)閉位置，并接著將儲(chǔ)墨容器運(yùn)送到氣壓為一個(gè)大氣壓的地方，則儲(chǔ)墨容器201的內(nèi)壓變得低于氣壓。結(jié)果，閥芯261受壓而開(kāi)啟了閥機(jī)構(gòu)。在該實(shí)施例的情況下，大氣壓施加給閥芯的力FA是根據(jù)以下公式計(jì)算的FA＝1.01×105(N/m2)(＝1.0)。而墨盒中氣體施加給閥芯的力FB是由以下公式得到的FB＝0.709×105(N/m2)(＝0.7)。要由彈性件產(chǎn)生以使閥芯始終接觸閥體的常力FV必須滿(mǎn)足以下要求FA-(FA-FB)＞0。換句話(huà)說(shuō)，在此實(shí)施例中，F(xiàn)V＝1.01×105-0.709×105＝0.304(N/m2)。該值適用于閥芯在壓力下接觸第一閥體260a時(shí)的情況。當(dāng)閥芯脫離第一閥體時(shí)，就是說(shuō)在用于產(chǎn)生閥芯所受力的彈性件的變形量增大后，彈性件在把閥芯推向第一閥體的方向上施加給閥芯的力值比較大，只是很明顯的。
在上述閥結(jié)構(gòu)的情況下，可能出現(xiàn)所謂的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。確切地說(shuō)，在閥啟動(dòng)突起180b和閥芯之間的界面處的摩擦系數(shù)有時(shí)因固態(tài)油墨等附著而增大。如果這樣的情況出現(xiàn)，閥芯261無(wú)法在滑動(dòng)閥啟動(dòng)突起的表面上滑動(dòng)。結(jié)果，當(dāng)墨盒裝置200轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，閥芯并在受推并由此轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)閥啟動(dòng)突起而在圖的向上方向上移動(dòng)。
因此，以后將描述能夠在密封動(dòng)作時(shí)補(bǔ)償扭轉(zhuǎn)效果的閥形狀以及對(duì)比例。
圖11示出了閥機(jī)構(gòu)的一個(gè)例子，它與本實(shí)施例的閥機(jī)構(gòu)進(jìn)行比較。圖12、13示出了在圖11所示閥機(jī)構(gòu)中的扭轉(zhuǎn)情況以及接頭密封狀態(tài)。在圖11的對(duì)比例的情況下，存在于具有長(zhǎng)方形橫截面的閥芯與第二閥體500b之間的且有助于閥芯移動(dòng)的間隙是均勻的。閥芯501被彈性件503壓在第一閥體500a上，從而使閥芯密封面501c即閥芯的錐形第二閥體側(cè)的表面與第一閥體500a的錐形密封部500c緊密配合，由此密封了接口530。參見(jiàn)圖12，如果上述扭轉(zhuǎn)出現(xiàn)在對(duì)比例的上述結(jié)構(gòu)中，則閥芯501在兩個(gè)區(qū)域內(nèi)與第二閥體接觸，就是說(shuō)在接觸面510a和511b上。代表兩個(gè)接觸面之間距離和間隙數(shù)值地，用X、Y表示扭轉(zhuǎn)角θθ＝tan-1(2Y/X)。假設(shè)間隙保持不變，兩個(gè)接觸面之間的間距X越大，則扭轉(zhuǎn)角數(shù)值越小。
但是在此對(duì)比例的情況下，接觸面長(zhǎng)度X比較小(如與閥芯直徑相比)，由此使扭轉(zhuǎn)角比較大。換句話(huà)說(shuō)，為了調(diào)節(jié)扭轉(zhuǎn)，需要大角度轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，顯然在其出現(xiàn)后調(diào)節(jié)扭轉(zhuǎn)是不太可能的。
參見(jiàn)圖13、14，如果不調(diào)節(jié)扭轉(zhuǎn)地與第一閥體接觸，則閥芯的錐形密封部501的接觸半徑與第一閥體的錐形密封部500c的不同。結(jié)果，接觸部無(wú)法相互形成完美的接觸，結(jié)果允許油墨泄漏。
第二閥體500b和閥蓋502經(jīng)過(guò)超聲波焊接。此對(duì)比例中的閥蓋是簡(jiǎn)單的平閥蓋，由此提高了超聲波引起安裝誤差的可能性，即經(jīng)其放入閥芯滑動(dòng)軸501a的閥蓋中心孔的精度是變化的，因此必須擴(kuò)大閥蓋中心孔以防止閥蓋孔壁接觸閥芯滑動(dòng)軸。因此，很難縮小彈性件503的尺寸，并因此難于縮小閥機(jī)構(gòu)的整個(gè)尺寸，因?yàn)閺椥约?03的最小直徑由閥蓋孔徑?jīng)Q定。
與上述對(duì)比例相比，本實(shí)施例的閥機(jī)構(gòu)具有以下結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的該實(shí)施例中，圖14示出了閥機(jī)構(gòu)。圖15、16示出了圖14的閥結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)情況以及兩個(gè)密封部之間關(guān)系的情況。參見(jiàn)圖14，在此實(shí)施例中，閥芯261在行程方向上成錐形(圖中向右)；閥芯直徑(至少主軸段)逐漸向右減小。第二閥體260b的內(nèi)壁成錐形，從而其直徑逐漸在行程方向(向右)上增大。在這種結(jié)構(gòu)的情況下，為了在閥芯扭轉(zhuǎn)時(shí)使閥芯在等同于圖12所示對(duì)比例的接觸面511b的位置上接觸第二閥體，需要一個(gè)明顯較大的角度，并且在閥芯角到達(dá)這個(gè)明顯較大值之前，閥芯滑動(dòng)軸開(kāi)始接觸閥蓋孔壁(圖15)。因此，接觸面的長(zhǎng)度X可以被設(shè)定為比較長(zhǎng)，由此可以減小扭轉(zhuǎn)角值。因此，即使扭轉(zhuǎn)閥芯261沒(méi)有調(diào)節(jié)其扭轉(zhuǎn)情況地如圖16所示地與第一閥體500a接觸，扭轉(zhuǎn)角與對(duì)比例相比非常小。閥芯密封部265與第一閥體密封部264之間的界面得到了更好地密封。
應(yīng)該注意的是，用X、Y1代表接觸面長(zhǎng)度和閥芯滑動(dòng)軸與閥蓋孔之間的間隙θ＝tan-1(Y1+Y2/X)。
閥蓋262設(shè)有一個(gè)閥蓋焊接導(dǎo)向部262a，它是一個(gè)階梯部(尬蓋穿透深度為0.8毫米)并在將閥蓋262推入第二閥體時(shí)接觸第二閥體邊緣。因此，使通過(guò)其放入閥芯滑動(dòng)軸的閥蓋孔小于對(duì)比例中的情況。就是說(shuō)，給閥蓋設(shè)置焊接導(dǎo)向部262a減少了第二閥體與閥蓋之間的安裝誤差，而這種誤差是由出現(xiàn)在部件焊接過(guò)程中的震動(dòng)而造成的，因此可以提高閥蓋孔定位精度。因此，可以減小閥蓋孔直徑，由此可以縮小彈性件263的直徑。因而，可以減小閥機(jī)構(gòu)的尺寸。另外，即使閥芯因閥芯扭轉(zhuǎn)而通過(guò)閥芯滑動(dòng)軸施加作用里，閥蓋焊接導(dǎo)向部262a也保證了閥蓋剛性。
閥蓋孔的分脊線(xiàn)設(shè)有一個(gè)R部262b。R部只設(shè)置在非焊接表面?zhèn)鹊姆旨咕€(xiàn)(圖的右手側(cè))上。由于設(shè)置了這樣的結(jié)構(gòu)，所以在扭轉(zhuǎn)閥芯的運(yùn)動(dòng)中且尤其是閥芯的開(kāi)啟運(yùn)動(dòng)中的閥芯滑動(dòng)軸與閥蓋之間的摩擦可以減小。
接觸第一閥體的閥芯端部是閥芯密封部265，它具有一個(gè)平坦表面。相反，接觸閥芯密封部265的第一閥體部分是第一閥體密封部264，即位于第一閥體內(nèi)表面上的一個(gè)彈性體267的表面。使閥芯密封部和第一閥體扁平使具有長(zhǎng)方形橫截面的閥芯的接觸半徑等于第一閥體的R部262b。由此在閥芯與第一閥體之間形成最佳接觸。另外，第一閥體密封部264的形狀象伸出嘴外的舌頭，由此保證了兩個(gè)部件之間的界面被無(wú)缺陷地焊接在一起。
在閥機(jī)構(gòu)具有上述結(jié)構(gòu)的情況下，如果在閥芯與第二閥體之間形成了間隙，則有時(shí)出現(xiàn)了閥芯在裝卸墨盒裝置200時(shí)如圖9(c)所示地在第二閥體內(nèi)繞其軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象。但在此實(shí)施例中，即使讓閥芯繞其軸線(xiàn)轉(zhuǎn)到最大角度并接著在保持最大轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下被壓在第一閥體上，閥芯與第一閥體之間的接觸分別由密封部265、264實(shí)現(xiàn)。換句話(huà)說(shuō)，接觸是面對(duì)面的。因此，確保了閥機(jī)構(gòu)被不透氣地密封住。
另外，由于接口230和閥機(jī)構(gòu)具有其橫截面為長(zhǎng)方形的形狀，所以在閥芯滑動(dòng)過(guò)程中的閥芯轉(zhuǎn)角可以縮小，另外，可以提高閥反應(yīng)。因此，可以保證接口230的閥機(jī)構(gòu)無(wú)缺陷地發(fā)揮密封性能。另外，由于接口230和閥機(jī)構(gòu)具有其橫截面成長(zhǎng)方形的形狀，所以設(shè)置在接口周面和閥芯上的密封突起180a在墨盒裝置200的裝卸過(guò)程中輕柔地滑穿過(guò)接口，由此保證了順利的連接工作。
參見(jiàn)圖10，接觸閥芯261的接口230端部包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的吸收材料件180b。在接口端部頂側(cè)上，為氣/液交換設(shè)置了開(kāi)口181a，并在底側(cè)上為輸液設(shè)置了開(kāi)口181b。因此，我們就作為突起180b的對(duì)應(yīng)件地給閥芯設(shè)置一對(duì)接觸突起310而進(jìn)行了研究，所述對(duì)應(yīng)件要設(shè)置在不包括密封部265的區(qū)域內(nèi)，而所述密封部容易太陽(yáng)17(c)、(d)所示地與第一閥體的密封部緊密接觸。但是，在閥開(kāi)啟過(guò)程中，閥芯被彈性件的力回推，因此要求突起具有一定的剛性，其足以防止突起變形。另外，就接觸突起的定位和形狀來(lái)說(shuō)，從可靠的角度考慮，要求即使閥芯接觸突起位置沿閥芯滑動(dòng)軸的徑向相對(duì)接管1 80的兩個(gè)閥啟動(dòng)突起180b偏移，在兩個(gè)在滑動(dòng)軸261a橫向上對(duì)置的接觸突起上產(chǎn)生的力矩彼此抵消。因此，在此實(shí)施例中，閥芯配有一個(gè)圓形突起311(寬0.6毫米高1.3毫米)，如圖17(a)、(b)所示，它在橫截面與具有長(zhǎng)方形橫截面的接管180相似。換句話(huà)說(shuō)，在第一閥體側(cè)上的且不包括與第一閥體密封部接觸的密封部265的閥芯表面設(shè)有長(zhǎng)方形凹口311a，其中心與閥芯軸線(xiàn)重合。這種結(jié)構(gòu)給閥芯提供了在閥啟動(dòng)突起180b接觸閥芯時(shí)所需的強(qiáng)度和可靠性。使突起成圓形并使凹口中心與閥芯軸線(xiàn)重合，由此可以改善閥芯模塑性能。從這個(gè)光點(diǎn)出發(fā)，就模塑性來(lái)說(shuō)，要求在凹口側(cè)的圓形突起底部應(yīng)該有很小的曲率。
參見(jiàn)圖2、3，在裝配墨盒裝置200時(shí)，在包括第一閥體260a和第二閥體260b的閥機(jī)構(gòu)被插入儲(chǔ)墨容器201的輸墨口后，ID件250是通過(guò)焊接和鎖定而獲得的。尤其是，內(nèi)囊220暴露在儲(chǔ)墨容器輸墨口的開(kāi)口邊緣處，閥機(jī)構(gòu)的第一閥體凸緣被焊接到內(nèi)囊的暴露部221a上。隨后，ID件被焊接在凸緣268位置上并與容器外殼210的配合部210a鎖定在一起。
在這種組件的情況下，例如如在圖11所示的對(duì)比例的情況下，與Id件550相連的第一閥體的凸緣508是扁平的。彈性體層567沒(méi)有暴露在設(shè)有ID件550的輸墨口邊緣處，因此，可能如圖5所示地在連接接管180的工作過(guò)程中出現(xiàn)密封泄露。因此，在此實(shí)施例中，與ID件焊接在一起的并位于與接管530的開(kāi)口平面相同的平面內(nèi)的第一閥體凸緣508的焊接面與墨盒安裝方向相反地移動(dòng)。換句話(huà)說(shuō)，第一閥體凸緣268是如此定位，即當(dāng)ID件250如圖2、14等所示地被粘在第一閥體凸緣268上時(shí)，ID件的外表面平面與接口230開(kāi)口平面重合。這種結(jié)構(gòu)布局保證了彈性體層267位于設(shè)有ID件250的輸墨口內(nèi)，由此使閥機(jī)構(gòu)變成了不可能允許出現(xiàn)上述密封泄露的很可靠的閥機(jī)構(gòu)。
另外，由于第一閥體268已經(jīng)被移出接口230的開(kāi)口平面，所以接口的開(kāi)口部突起在第一閥體凸緣的表面上。因此，當(dāng)連接ID件250時(shí)，接口開(kāi)口部引導(dǎo)ID件的位置，由此似的ID件的精確定位更容易。
在此實(shí)施例中，墨盒裝置200的各儲(chǔ)墨容器201被裝入墨盒座150中并且通過(guò)接管180和墨盒接口的閥機(jī)構(gòu)給相應(yīng)的負(fù)壓控制室單元110輸墨。安放上述儲(chǔ)墨容器201的墨盒座150被安裝在一個(gè)順序掃描型記錄裝置(圖24)的支架上并且在平行于記錄紙平面的方向上來(lái)回移動(dòng)。在這種情況下，從生產(chǎn)可靠性角度考慮，要求采取措施來(lái)防止接口內(nèi)表面與儲(chǔ)墨容器201之間的密封狀態(tài)和在接管外表面與負(fù)壓控制室單元110之間的密封狀態(tài)不會(huì)因在連接處由接管軸線(xiàn)伸出而引起的扭轉(zhuǎn)、儲(chǔ)墨容器移動(dòng)等而受到破壞，而這些現(xiàn)象出現(xiàn)在支架前后來(lái)回移動(dòng)時(shí)。
因此，在此實(shí)施例中，使在如圖2、14等所示的閥機(jī)構(gòu)的第一閥體中的彈性體層267的厚度大于接管和第一閥體之間的最低要求，從而在支架往復(fù)移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)在接管連接部位上的軸伸出和扭轉(zhuǎn)可以因彈性體層的彈性而得到中和，由此保證了密封性能很可靠。至于其它措施，可以使插有接管180的閥體的剛性大于接管剛性，從而可以控制由在支架往復(fù)移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)在接管連接部位上的軸伸出和扭轉(zhuǎn)引起的閥體變形，從而保證了密封性能很可靠。
接著，參見(jiàn)圖10、17、25，將描述構(gòu)成上述閥機(jī)構(gòu)的各部件的尺寸。
參見(jiàn)圖25，閥芯261縱向尺寸e5為5.7毫米；閥芯密封部265與閥芯滑動(dòng)軸261a之間的距離為14.4毫米；第二閥體260b到閥蓋內(nèi)表面的距離e1為8.7毫米；從第二閥體260b到閥蓋262外表面的距離e2為11.0毫米；第一閥體與第二閥體之間的開(kāi)口長(zhǎng)度e4等于3.0毫米；突起相對(duì)閥芯密封部265的突起距離e6等于1.3毫米；閥蓋焊接導(dǎo)向部262a的長(zhǎng)度12為0.8毫米；閥芯密封部的縱向尺寸b1為9.7毫米；在閥蓋側(cè)的閥芯縱向尺寸b2為9.6毫米；在第一閥體側(cè)的第二閥體的縱向尺寸a1為10.2毫米；在閥蓋側(cè)的第二閥體的縱向長(zhǎng)度為10.4毫米；閥芯滑動(dòng)軸的直徑c11.8毫米；為其中穿過(guò)閥芯滑動(dòng)軸的閥蓋孔的直徑c2為2.4毫米；作為彈性件的彈簧長(zhǎng)度為11.8毫米(彈性系數(shù)1.016N/mm)；閥蓋R部262b為0.2毫米(整個(gè)圓周)；是彈性體層一部分的第一閥體密封部264的長(zhǎng)度g1為0.8毫米；第一閥體密封部R為0.4毫米；第一閥體密封部264的厚度u1為0.4毫米；彈性體層厚度為0.8毫米；彈性體層267的縱向內(nèi)徑g2為8.4毫米；第一閥體的縱向外徑g3為10.1毫米；接管縱向外徑g5等于8.0毫米；包括密封突起180a的接管縱向外徑g4為8.7毫米；第一閥體凸緣268回退距離11為1.0毫米；接管長(zhǎng)度13為9.4毫米；閥啟動(dòng)突起180b的長(zhǎng)度14為2.5毫米。
設(shè)第一閥體密封突起264的長(zhǎng)度g1為0.8毫米，最好長(zhǎng)度g1足以允許第一閥體密封部264足夠遠(yuǎn)地伸出閥體，從而密封部264外彎并在其接觸閥芯密封部265時(shí)嚴(yán)密地密封住間隙。
由于上述原因，第一閥體密封部的長(zhǎng)度g1必須在滿(mǎn)足以下不等式的范圍內(nèi)(g3-g2)/2＞g1＞(b1-g2)/2。
至于如圖10、17所示地彼此接觸的接管閥啟動(dòng)突起180b的尺寸以及閥芯突起311的尺寸，突起311和接管180厚度為0.75毫米；相反閥啟動(dòng)突起的內(nèi)表面之間的距離f3為1.7毫米；相反閥啟動(dòng)突起的外表面之間的距離f4為3.2毫米；在長(zhǎng)方形突起311的短軸上的閥芯長(zhǎng)方形突起外表面之間的距離f1等于2.6毫米；在短軸上的突起內(nèi)表面之間的距離f2為1.4毫米；突起311的長(zhǎng)度為3.6毫米。
從模塑精度角度考慮，要求在具有長(zhǎng)方形橫截面的第一閥體的內(nèi)表面上的彈性體層267的厚度u2是一致的；彎曲部厚度和平直部厚度相同。就接口230的垂直方向而言，彈性體層267與接管最大直徑部(包括密封突起180a的部分)之間的封口深度為g4-g2＝0.3毫米，此數(shù)值由彈性體層267抵消。牽涉到吸收的彈性體層的總厚度為0.8mm×2＝1.6mm。但是，由于封口深度為0.3毫米，所以不需要象在其他情況下所需那樣大的力來(lái)是彈性體層變形。就接口水平方向來(lái)說(shuō)，封口深度為0.3毫米，用于吸收的彈性體層的總厚度為0.8mm×2＝1.6mm，使彈性體層抵消該數(shù)值。在垂直方向上的接管外徑g5小于彈性體層內(nèi)徑g2，即g5＜g2，這種關(guān)系也適用于水平方向。因此，在圖25所示的狀態(tài)下，保證了彈性體層只接觸接管密封突起180a，由此允許接管被順利地插入而嚴(yán)密地封住接頭部。儲(chǔ)墨容器201與墨盒座150之間的水平間隙必須只在一個(gè)能夠通過(guò)彈性體層厚度吸收所述間隙的范圍(在此實(shí)施例中，±0.8毫米)內(nèi)。在此實(shí)施例中，間隙最大公差設(shè)為±0.4毫米。在此實(shí)施例中，如果水平間隙值(離中心的距離)大于彈性體層的外徑g5與內(nèi)徑g2之差的絕對(duì)值(換句話(huà)說(shuō)，如果在此實(shí)施例中，水平間隙值不小于±0.2毫米)，不包括密封部外表面的接管外表面大范圍地接觸彈性體層并壓在其上。因此，彈性體的彈性產(chǎn)生對(duì)中力。
采用上述措施似的實(shí)現(xiàn)一種能夠提供上述效果的閥機(jī)構(gòu)成為可能。
<閥機(jī)構(gòu)定位效果>
在本實(shí)施例的噴墨頭架的情況下，閥蓋262和與墨盒裝置接口相連的閥機(jī)構(gòu)的第二閥體260b更深地伸入內(nèi)囊220中。利用這樣的結(jié)構(gòu)，即使內(nèi)囊200因由消耗內(nèi)囊中油墨而引起的內(nèi)囊變形而穿過(guò)靠近接口部分地與外殼210分開(kāi)了，靠近接口的內(nèi)囊變形也可以通過(guò)深插入內(nèi)囊220中的閥機(jī)構(gòu)部分即閥蓋和第二閥體進(jìn)行調(diào)節(jié)。換句話(huà)說(shuō)，即使內(nèi)囊因耗墨而變形，緊鄰閥機(jī)構(gòu)并在環(huán)繞閥機(jī)構(gòu)中間鄰近部的區(qū)域內(nèi)的內(nèi)囊變形通過(guò)閥機(jī)構(gòu)而受到調(diào)節(jié)，因此，保證了在閥機(jī)構(gòu)鄰近部和內(nèi)囊中的流墨道以及允許氣泡在氣/液交換時(shí)升起的氣泡通道。因此，在內(nèi)囊變形時(shí)，不防礙油墨從內(nèi)囊中進(jìn)入負(fù)壓控制室單元100，并且不防礙氣泡在內(nèi)囊中升起。
在墨盒裝置200包括可象上述那樣變形的內(nèi)囊的情況下，或者在噴墨頭架配有負(fù)壓控制室單元110的情況下，從增加外殼210中的緩沖空間的角度出發(fā)，最好在內(nèi)囊負(fù)壓與負(fù)壓控制室單元100的負(fù)壓之間保持平衡，從而氣/液交換在內(nèi)囊最大變形后出現(xiàn)在墨盒裝置200和負(fù)壓控制室單元100之間。為了高速輸墨，墨盒裝置200的接口可被擴(kuò)大。顯然，在靠近內(nèi)囊接口的區(qū)域內(nèi)留有大空間并在此區(qū)域內(nèi)保證充分的輸墨通道是理想的。
如果增大內(nèi)囊變形以保證在裝有內(nèi)囊的外殼中留有緩沖空間，則靠近接口的內(nèi)囊空間在內(nèi)囊變形時(shí)縮窄。如果靠近接口的內(nèi)囊空間縮窄，則防止了氣泡在內(nèi)囊中升起，并且堵塞了靠近接口的輸墨通道，由此提高了它們無(wú)法對(duì)高速輸墨進(jìn)行補(bǔ)償?shù)目赡苄?。因此，在閥機(jī)構(gòu)沒(méi)有深插入內(nèi)囊并且靠近接口的內(nèi)囊變形沒(méi)有受到調(diào)節(jié)的情況下，與此實(shí)施例中的噴墨頭架不同地，內(nèi)囊變形量必須保持在一個(gè)變形基本上不影響輸墨的范圍內(nèi)，從而在內(nèi)囊負(fù)壓與負(fù)壓控制殼體110之間保持平衡以便對(duì)高速輸墨進(jìn)行補(bǔ)償。
與之相比，在此實(shí)施例中，閥機(jī)構(gòu)如上所述地深入到內(nèi)囊中并且靠近接口的內(nèi)囊變形受到了閥機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)。因此，即使內(nèi)囊變形增大，足夠的尺寸也保證了靠近接口的區(qū)域即輸墨通道穿國(guó)它而通向接口的區(qū)域，由此可以完成兩個(gè)目的，即保證在外殼210中留有大緩沖空間并保證留有一個(gè)能夠允許高速輸墨的輸墨通道。
在上述噴墨頭架的墨盒裝置200的底部下面，設(shè)置了一個(gè)用作用來(lái)探測(cè)內(nèi)囊中的殘余墨量的余墨量探測(cè)件的電極270，以后將對(duì)其進(jìn)行描述。電極被固定在其中裝入墨盒座150的打印機(jī)支架上。與閥機(jī)構(gòu)相連的接口230靠近前壁地位于墨盒裝置200的底部?jī)?nèi)，就是說(shuō)，靠近在負(fù)壓控制室單元側(cè)的壁部。在大約平行于墨盒裝置底面的方向上，閥機(jī)構(gòu)被深插入內(nèi)囊220中，因此當(dāng)內(nèi)囊變形時(shí)，通過(guò)閥機(jī)構(gòu)的深插入部來(lái)調(diào)節(jié)內(nèi)囊底部變形。另外，也通過(guò)使包括外殼110和內(nèi)囊220在內(nèi)的儲(chǔ)墨容器底部?jī)A斜來(lái)調(diào)節(jié)內(nèi)囊底部變形。由于除了通過(guò)使儲(chǔ)墨容器底部?jī)A斜地調(diào)節(jié)內(nèi)囊底部變形的作用外，還通過(guò)閥機(jī)構(gòu)進(jìn)一步調(diào)節(jié)內(nèi)囊底部變形地調(diào)節(jié)了內(nèi)囊底部相對(duì)電極270的偏移，所以可以更精確地進(jìn)行余墨量探測(cè)。因此，上述通過(guò)閥機(jī)構(gòu)而對(duì)靠近接口230的內(nèi)囊變形的調(diào)節(jié)可以獲得一種除了能完成通過(guò)增大內(nèi)囊變形而保證在外殼中留有大緩沖空間并高速輸墨外還能更精確地探測(cè)余墨量的供液系統(tǒng)。
在此實(shí)施例中，閥機(jī)構(gòu)被深插入內(nèi)囊中，從而靠近接口的內(nèi)囊變形如上所述地受到調(diào)節(jié)，但是可以將一個(gè)不同于閥機(jī)構(gòu)的部件裝入內(nèi)囊中以便調(diào)節(jié)上述內(nèi)囊底部的變形。另外，可以通過(guò)接口230將一塊板裝入內(nèi)囊中，從而該板沿內(nèi)囊底面伸展。在這種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)用電極270探測(cè)內(nèi)囊中的余墨量時(shí)，可以進(jìn)行更精確的余墨量探測(cè)。
另外，在此實(shí)施例中，在固定在接口230上的閥機(jī)構(gòu)中，閥機(jī)構(gòu)的構(gòu)件超過(guò)開(kāi)口260c地更深地突入內(nèi)囊中，而所述開(kāi)口與接口相連而形成一條流墨道。在這樣的結(jié)構(gòu)布局中，在墨盒裝置的內(nèi)囊中，確保了在接口230的附近形成了一條流墨道。
<墨盒制造方法>
以下，參見(jiàn)圖18地來(lái)描述此實(shí)施例的墨盒制造方法。首先見(jiàn)圖18(a)，儲(chǔ)墨容器201的內(nèi)囊暴露部221a垂直向上，利用注墨噴嘴402并經(jīng)輸墨口地將油墨401注入儲(chǔ)墨容器201中。在具有本發(fā)明結(jié)構(gòu)的情況下，注墨可以在大氣壓下進(jìn)行。
接著，參見(jiàn)圖18(b)，閥芯261、彈性件263、第一閥體260a、第二閥體260b被組裝成一個(gè)閥機(jī)構(gòu)，接著，使該閥機(jī)構(gòu)落入儲(chǔ)墨容器的輸墨口內(nèi)。
此時(shí)，在焊接面朝外側(cè)上，儲(chǔ)墨容器密封面102的四周被第一閥體的階梯形狀包圍著，由此可以提高儲(chǔ)墨容器與第一閥體的相對(duì)定位精度。于是，可以降低焊接電極臂400而使其接觸第一閥體結(jié)構(gòu)230的外周，從而第一閥體和儲(chǔ)墨容器的內(nèi)囊在焊接面102上被焊接到一起，同時(shí)，第一閥體和儲(chǔ)墨容器外殼210在密封面102上被焊接到一起，由此保證了嚴(yán)密地封住了接頭部。本發(fā)明可被用于使用超聲波焊或振動(dòng)焊的制造方法或使用熱力焊、粘結(jié)劑等的制造方法。
接著，參見(jiàn)圖18(c)，ID件250被如此安放在其上已焊接上了第一閥體的儲(chǔ)墨容器上，即它覆蓋住了儲(chǔ)墨容器201。在此過(guò)程中，成型于儲(chǔ)墨容器外殼的側(cè)壁中的配合部210a以及ID件的卡接部250a配合，與此同時(shí)，位于底面?zhèn)壬系目ń硬?50a在與儲(chǔ)墨容器密封面102相對(duì)的那一側(cè)上與外殼210連接，而第一閥體被夾在中間(圖3)。
<墨盒余墨量的探測(cè)>
以下來(lái)描述探測(cè)墨盒裝置中的余墨量。
參見(jiàn)圖2，在安裝墨盒裝置200的墨盒座區(qū)域下方，設(shè)置了其寬度小于儲(chǔ)墨容器寬度(圖的厚度方向)的板形電極270。電極被固定在裝有墨盒座150的打印機(jī)支架(未示出)上并且它通過(guò)電線(xiàn)271與打印機(jī)的電控系統(tǒng)相連。
另一方面，噴墨頭件160包括一條與輸墨管165相連的流墨道162；許多個(gè)配有用于產(chǎn)生噴墨能量的能量發(fā)生元件(未示出)的噴嘴(未示出)；一個(gè)用于暫時(shí)存放來(lái)自流墨道的油墨并接著將油墨供給各噴嘴的公用儲(chǔ)墨腔164。各能量發(fā)生元件與一個(gè)墨盒座所屬的連接端子281相連，當(dāng)墨盒座被裝在支架上時(shí)，連接端子與打印機(jī)電控系統(tǒng)相連。來(lái)自打印機(jī)的記錄信號(hào)通過(guò)連接端子被送往能量發(fā)生元件，從而通過(guò)驅(qū)動(dòng)能量發(fā)生元件給噴嘴中的油墨賦予了噴射能量。結(jié)果，油墨被噴出噴孔或噴嘴開(kāi)口端。
另外，在公用儲(chǔ)墨腔164中設(shè)置了一個(gè)電極290，它通過(guò)相同的連接端子與打印機(jī)的電控系統(tǒng)相連。這兩個(gè)電極170、290在儲(chǔ)墨容器中構(gòu)成了余墨量探測(cè)件。
另外，在此實(shí)施例中，為了使余墨量探測(cè)件能夠更精確地探測(cè)余墨量，在儲(chǔ)墨容器的最大壁部之間并在儲(chǔ)墨容器壁內(nèi)，墨盒裝置的接口230位于底部?jī)?nèi)，即位于使用時(shí)的底部中。另外，儲(chǔ)墨容器底壁的一部分是傾斜的，從而當(dāng)使用儲(chǔ)墨容器時(shí)，底面相對(duì)水平面保持一個(gè)角度。確切地說(shuō)，參見(jiàn)墨盒裝置接口所在側(cè)即前側(cè)以及與其相對(duì)的一側(cè)即后側(cè)，在設(shè)置閥機(jī)構(gòu)的前部附近，使底壁平行于水平面，而在從前到后的區(qū)域內(nèi)，底壁向上向后傾斜?？紤]到以后要描述的內(nèi)囊變形，希望儲(chǔ)墨容器的底壁傾斜角相對(duì)墨盒裝置后側(cè)壁成鈍角。在此實(shí)施例中，它不小于95度。
使電極270具有這樣的形狀，即它與儲(chǔ)墨容器底壁形狀相符，并且所述電極與傾斜部平行地設(shè)置在對(duì)應(yīng)于儲(chǔ)墨容器底壁傾斜部的區(qū)域內(nèi)。
以下將描述通過(guò)所述余墨量探測(cè)件來(lái)探測(cè)儲(chǔ)墨容器中的余墨量的情況。
余墨量探測(cè)是通過(guò)當(dāng)在墨盒座側(cè)電極270與公用儲(chǔ)墨腔中電極290之間的施加脈沖電壓時(shí)探測(cè)隨電極270尺寸而變化的電容(靜電容)而進(jìn)行的，所述電極部尺寸對(duì)應(yīng)于余墨所在位置。
例如，在儲(chǔ)墨容器中有或沒(méi)有油墨可以通過(guò)在電極270、290之間施加這樣的脈沖電壓并計(jì)算時(shí)間常數(shù)和電路增益來(lái)探測(cè)，即它的峰值為5伏并成矩形波形狀且其脈沖頻率為1千赫茲。
當(dāng)儲(chǔ)墨容器中的余墨量因耗墨而減少時(shí)，墨液面落向儲(chǔ)墨容器底部。當(dāng)余墨量進(jìn)一步減少時(shí)，墨液面降落到一個(gè)對(duì)應(yīng)于儲(chǔ)墨容器底壁傾斜部的高度。隨后，隨著進(jìn)一步耗墨(電極270和余墨之間的距離大約保持不變)，對(duì)應(yīng)于余墨所在位置的電極270部尺寸逐漸減小，電容因此開(kāi)始降低。
最后，油墨將從對(duì)應(yīng)于電極270位置的區(qū)域中消失。于是，因油墨引起的電路增益和電阻增大可以通過(guò)改變所加脈沖的脈沖寬度或改變脈沖頻率地計(jì)算時(shí)間常數(shù)而進(jìn)行探測(cè)。在這種安排下，確定出儲(chǔ)墨容器中的墨量非常小。
以上是余墨量探測(cè)的整體描述。事實(shí)上，在此實(shí)施例中，儲(chǔ)墨容器包括內(nèi)囊220和外殼210，隨著耗墨，內(nèi)囊向內(nèi)即在減少其內(nèi)容器的方向上變形，同時(shí)允許在負(fù)壓控制殼體110和儲(chǔ)墨容器201之間進(jìn)行氣/液交換并允許空氣通過(guò)排氣口222注入外殼210和內(nèi)囊之間，從而在負(fù)壓控制殼體110中的負(fù)壓與儲(chǔ)墨容器中的負(fù)壓之間保持平衡。
參見(jiàn)圖6，在此變形過(guò)程中，在由儲(chǔ)墨容器角部進(jìn)行控制的同時(shí)，內(nèi)囊變形。內(nèi)囊變形量和引起的內(nèi)囊壁部分或完全脫離外殼在具有最大尺寸的兩壁處(大約平行于圖6的橫截面平面的壁)最大并且在底壁處或在靠近上述兩壁的壁處小。盡管如此，隨著內(nèi)囊變形增大，油墨與電極270之間的距離和電容與距離成反比地減小。但是，在此實(shí)施例中，電極270的主要部分處于一個(gè)大致垂直于內(nèi)囊變形方向的平面內(nèi)，因此，即使當(dāng)內(nèi)囊變形時(shí)，電極270和內(nèi)囊底壁仍然博愛(ài)吃相互平行。結(jié)果，就尺寸來(lái)說(shuō)，保證獲得了直接與靜電電容相關(guān)的表面面積，由此保證了探測(cè)精度。
另外，如上所述地，在此實(shí)施例中，儲(chǔ)墨容器201的結(jié)構(gòu)是這樣的，即在底壁與后側(cè)壁之間的角部的角度不小于95度。因此，與在其它角部相比，內(nèi)囊在此角部更容易脫離外殼。因此，即使當(dāng)內(nèi)囊向接口230變形時(shí)，油墨更容易排向接口230。
在上文中，單獨(dú)描述了此實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方面?？梢赃x擇組合地采用這些結(jié)構(gòu)，并且組合方案提供了能加強(qiáng)上述效果的可行方案。
例如，連接部長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)與上述閥機(jī)構(gòu)組合就穩(wěn)定了裝卸過(guò)程中的滑動(dòng)，由此保證了閥順利地啟閉。使連接部具有長(zhǎng)方形橫截面保證了輸墨速度提高。在這種情況下，支點(diǎn)位置向上移，但是使墨盒底壁向上傾斜使得穩(wěn)定裝卸成為可能，就是說(shuō)，在扭轉(zhuǎn)量很小的裝卸很穩(wěn)定。
<噴墨頭架>
圖23是采用一可應(yīng)用本發(fā)明的墨盒裝置的噴墨頭架的透視圖，它示出了噴墨頭架的整體結(jié)構(gòu)。
此實(shí)施例中噴墨頭架70如圖23所示地配有負(fù)壓控制室單元100，它包括能?chē)娚湓S多種色彩不同的油墨(在此實(shí)施例中，是黃色Y、品紅色M、深藍(lán)色C的油墨)噴墨頭件160、和一體地包括負(fù)壓控制殼體110a、110b、110c的負(fù)壓控制室單元100。分別裝彩色油墨的且與負(fù)墨盒裝置200a、200b、200c與可以負(fù)壓控制室單元100活動(dòng)連接。
為了保證許多個(gè)墨盒裝置200a、200b、200c無(wú)誤地與對(duì)應(yīng)的負(fù)壓控制殼體110a、110b、110c連接起來(lái)，噴墨頭架配有墨盒座150，它部分地覆蓋著墨盒裝置的外表面，每個(gè)墨盒裝置配有ID件250。ID件250配有許多凹口部或縫隙，并且ID件與就安裝方向來(lái)說(shuō)的墨盒裝置前表面相連，而負(fù)壓控制殼體110配有許多突起狀I(lǐng)D件170，其形狀和位置都對(duì)應(yīng)于所述縫隙。因此，保證防止了安裝錯(cuò)誤。
在本發(fā)明的例子中，墨盒裝置所存油墨的顏色顯然可以不同于Y、M、C。墨盒數(shù)目和墨盒組合類(lèi)型(例如，單個(gè)黑色墨盒與裝Y、M、C色油墨的混裝墨盒的搭配)顯然也是隨意的。
<記錄裝置>
以下，參見(jiàn)圖24來(lái)描述可以裝有上述墨盒裝置或噴墨頭架的噴墨記錄裝置的例子。
圖24所示的記錄裝置配有一個(gè)其上活動(dòng)地裝有墨盒裝置和噴墨頭架70的支架81；一個(gè)由一個(gè)防止油墨經(jīng)許多頭孔而泄漏液體的頭蓋和一個(gè)用于當(dāng)噴墨頭失效時(shí)從許多頭孔中吸出油墨的抽吸泵構(gòu)成的噴墨頭復(fù)原機(jī)構(gòu)82；一個(gè)通過(guò)其作為記錄載體地輸送記錄紙的送紙表面83。
支架81將一個(gè)在復(fù)原機(jī)構(gòu)82上的位置用作其原始位置，并且當(dāng)用馬達(dá)等驅(qū)動(dòng)皮帶84時(shí)，使支架向左掃描。通過(guò)噴墨頭向輸送到送紙表面83上的記錄紙噴墨而進(jìn)行打印。
如上所述，在此實(shí)施例中的以上結(jié)構(gòu)是一種在傳統(tǒng)記錄裝置中找不到的結(jié)構(gòu)。不僅該結(jié)構(gòu)的上述下級(jí)構(gòu)件個(gè)個(gè)都有助于效果和效率，而且它們組合起來(lái)也是有利的，由此使整個(gè)結(jié)構(gòu)成為有機(jī)整體。換句話(huà)說(shuō)，無(wú)論單獨(dú)地看，還是綜合地看，上述下級(jí)構(gòu)件都是很出色的創(chuàng)意。以上描述的只是本發(fā)明的優(yōu)選結(jié)構(gòu)的例子。另外，盡管本發(fā)明的閥機(jī)構(gòu)最適用于上述液盒，但是液盒形狀不必局限于上述這樣的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明也可以被用于其中直接在輸液開(kāi)口部中盛放液體的不同類(lèi)型的液盒。
參見(jiàn)圖26，以下將描述墨盒裝置接口和另一個(gè)設(shè)置在接口中的閥機(jī)構(gòu)。
圖26(a)是表示閥芯261與第二閥體260b之間關(guān)系的主視圖，圖26(b)是圖26的(a)側(cè)的截面圖，圖26(c)是表示第二閥體與轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯之間關(guān)系的主視圖，圖26(d)是圖26的(c)側(cè)的截面圖。
如圖26(a)和圖26(b)所示，接口230的開(kāi)口形狀是一個(gè)通過(guò)擴(kuò)大接口開(kāi)區(qū)面積而在一個(gè)給儲(chǔ)墨容器提供高輸墨性能的方向上延伸的細(xì)長(zhǎng)孔。接口細(xì)長(zhǎng)孔的開(kāi)口形狀具有一個(gè)具有不變開(kāi)口寬度的部分。在第一閥體260a上的閥芯261形狀對(duì)應(yīng)于接口橫截面的內(nèi)形，就是說(shuō)，對(duì)應(yīng)于接口的細(xì)長(zhǎng)孔形狀。但是，如果接口在垂直于接口縱向的寬度方向上的開(kāi)口寬度過(guò)大，則儲(chǔ)墨容器所占空間增大，結(jié)果增大了設(shè)備體積。當(dāng)墨盒在圖象彩色打印的情況下橫向(支架掃描方向)并排設(shè)置時(shí)，這尤其明顯。在此實(shí)施例中，是儲(chǔ)墨容器的輸墨口的接口的形狀是一個(gè)細(xì)長(zhǎng)孔。
另外，此實(shí)施例的噴墨頭架接口用語(yǔ)給負(fù)壓控制室單元100輸墨并將空氣注入儲(chǔ)墨容器中。由于接口230在重力方向上是細(xì)長(zhǎng)的，接口下部主要用作輸墨通道，接口上部主要用作空氣注入通道，從而容易實(shí)現(xiàn)功能分擔(dān)，由此保證了可以完成輸墨和氣/液交換。如上所述，當(dāng)安裝墨盒裝置時(shí)，負(fù)壓控制殼體100的接管180被插入接口230中。接著，在接管自由端上的閥啟動(dòng)突起180b推動(dòng)第三閥芯261來(lái)開(kāi)啟接口的閥機(jī)構(gòu)，由此所裝油墨從第三儲(chǔ)墨容器201的地三內(nèi)側(cè)被輸入負(fù)壓控制室單元100中。根據(jù)正在安裝到接管上的墨盒裝置的位置和方位，閥啟動(dòng)突起180b可以?xún)A斜地抵接在閥芯上。即使出現(xiàn)這樣的情況，也沒(méi)有阻擋閥芯261，因?yàn)樵O(shè)置在接管側(cè)上的密封突起180a的端部橫截面形狀是半圓形的。為了在此時(shí)實(shí)現(xiàn)閥芯的穩(wěn)定滑動(dòng)，如圖26(a)、(b)所示地，在接口內(nèi)的接頭密封面260與閥芯的第一閥體側(cè)部外周面之間形成了一個(gè)間隙266。另外，在接管180的自由端部上，至少上部是敞開(kāi)的，因此當(dāng)接管被插入接口中時(shí)，在接口和接管的上部中沒(méi)有阻礙形成主空氣注入通道，因此實(shí)現(xiàn)了順利的氣/液交換過(guò)程。
當(dāng)拆卸墨盒裝置200時(shí)，接管180與接口230分開(kāi)，由此閥芯利用推動(dòng)件所加的彈性力而前滑向第一閥體，直到第一閥體的閥座尖頭部如圖26(d)所示地與閥芯尖頭部265配合位置，由此關(guān)閉了輸墨通道。
當(dāng)在這樣的閥機(jī)構(gòu)中在閥芯與第二閥體之間設(shè)置間隙266以便滑動(dòng)時(shí)，閥芯可以在墨盒裝置裝卸過(guò)程中在第二閥體中轉(zhuǎn)動(dòng)，圖26(c)沒(méi)有畫(huà)出來(lái)。
另一方面，第一閥體所受的推力是如此選擇的，即即使在儲(chǔ)墨容器內(nèi)、外側(cè)之間因環(huán)境變化而產(chǎn)生壓差，閥芯推力也基本保持不變。當(dāng)在高原地區(qū)使用這樣的墨盒裝置200時(shí)(大氣壓如為0.7)并接著關(guān)閉閥芯時(shí)并隨后將墨盒裝置運(yùn)往1個(gè)大氣壓的地區(qū)時(shí)，儲(chǔ)墨容器內(nèi)壓低于大氣壓，從而在閥芯開(kāi)啟方向上產(chǎn)生了力。在此實(shí)施例中，與圖2的實(shí)施例相似地
FV＞1.01×105-0.709×105＝0.304×105(N/m2)這些數(shù)值是在閥芯和第一閥體相互配合時(shí)的數(shù)值。當(dāng)閥芯與第一閥體彼此脫離時(shí)，產(chǎn)生閥芯推力的推動(dòng)件263的位移大，從而將閥芯推向第一閥體的推力又大了。
最大轉(zhuǎn)角被定義為當(dāng)閥芯因閥芯繞其軸轉(zhuǎn)動(dòng)而接觸第二閥體時(shí)的轉(zhuǎn)角。當(dāng)閥芯在最大轉(zhuǎn)角的情況下被推向第一閥體時(shí)，閥體尖頭部264和閥芯密封部261c在轉(zhuǎn)軸中心的兩個(gè)徑向?qū)χ梦恢蒙辖佑|。閥芯261被推力推向第一閥體側(cè)，因此，閥芯在相反轉(zhuǎn)向上產(chǎn)生了復(fù)原力，它通過(guò)與閥芯密封部完全配合的閥體尖頭部264而停住。在尖頭部264與閥芯密封部261c完全配合的狀態(tài)下，它們?cè)趫D26(a)所示的配合區(qū)261b內(nèi)相互配合。但是，當(dāng)閥芯261轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在閥芯密封部與閥體尖頭部之間的接觸點(diǎn)上產(chǎn)生了摩擦力。如果轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)原所需的轉(zhuǎn)角小，則復(fù)原所需功也小，從而第一閥體和閥芯彼此快速配合。
本發(fā)明人根據(jù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)間隙266與第一閥芯的寬度之比約為1∶25時(shí)，t閥芯的最大轉(zhuǎn)角約為10度，當(dāng)長(zhǎng)/寬比在沿一個(gè)垂直于第二閥體和閥芯的流道的方向上看的形狀中為3∶2時(shí)，當(dāng)在閥芯傾斜狀態(tài)下關(guān)閉閥機(jī)構(gòu)時(shí)，閥芯轉(zhuǎn)角恢復(fù)到0度，從而閥芯和第一閥體相互配合。當(dāng)閥芯與第二閥體的長(zhǎng)/寬比小于3∶2時(shí)，閥芯最大轉(zhuǎn)角不能復(fù)原。因此，當(dāng)閥機(jī)構(gòu)在閥芯傾斜的狀態(tài)下關(guān)閉時(shí)，沒(méi)有出現(xiàn)復(fù)原并且第一閥體與閥芯相互阻礙，結(jié)果沒(méi)有建立閥機(jī)構(gòu)的氣密性。
因此，在接口開(kāi)口平面內(nèi)的縱向長(zhǎng)度x和在接口開(kāi)口平面內(nèi)的寬度y最好滿(mǎn)足y/x＜2/3。
在此實(shí)施例中，在沿一個(gè)垂直于閥芯和第二閥體的流道方向的平面截取的橫截面形狀中的長(zhǎng)/寬比約等于大約3∶2的10∶5。此時(shí)的最大轉(zhuǎn)角約為5度。當(dāng)閥機(jī)構(gòu)在閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下關(guān)閉時(shí)，閥芯轉(zhuǎn)角復(fù)原到0度，從而閥芯和第一閥體相互配合，而閥機(jī)構(gòu)基本上被不透氣地封閉起來(lái)。
參見(jiàn)圖27、28，以下將描述本發(fā)明的其它實(shí)施例。圖27(e)、(h)對(duì)應(yīng)于圖26(a)、(d)。
圖27、28所示的閥機(jī)構(gòu)包括第一閥體260a、第二閥體260b、閥芯件261、推動(dòng)件263a、閥蓋262。
閥芯件261被推動(dòng)件263a推向第一閥體，當(dāng)閥芯件尖頭部265抵靠閥體尖頭部265時(shí)，如圖28(1)所示地實(shí)現(xiàn)了密封，于是保持了墨盒裝置200的氣密性。閥芯件可在第二閥體中移動(dòng)(被與上述推動(dòng)件263相似的彈簧263a推動(dòng))，并被突起180b推向閥蓋以便啟閉閥，從而它可以在第二閥體中滑動(dòng)，由此如圖28(j)所示地解除了尖頭部的密封。
第二閥體在墨盒底部側(cè)配有一個(gè)靠近閥體尖頭部264的開(kāi)口269b。利用開(kāi)口269b結(jié)構(gòu)，當(dāng)開(kāi)啟閥機(jī)構(gòu)時(shí)，閥芯件在向閥蓋移動(dòng)之后馬上被閥啟閉突起180b推動(dòng)，由此開(kāi)始從墨盒裝置內(nèi)向負(fù)壓控制室單元100輸墨，另外，在耗墨結(jié)束時(shí)的余墨量減少了。如圖27(e)所示，開(kāi)口269b在墨盒厚度方向上敞開(kāi)到如此程度，即圓形部部分留在第二閥體260b的閥芯件滑動(dòng)部中。利用這樣的結(jié)構(gòu)，開(kāi)口269b的面積被盡可能增大了，并且適當(dāng)?shù)乇ＷC了閥的阻塞，因此，在高流速下保證了閥的啟閉。
在此實(shí)施例中，在第二閥體中，開(kāi)口269a設(shè)置在一個(gè)相對(duì)開(kāi)口269b對(duì)稱(chēng)的位置上。
在這種結(jié)構(gòu)的情況下，由于開(kāi)口269a、269b在第二閥體的上下部上大，所以保證獲得了在氣/液交換時(shí)的液流和氣流，另外還包括上述有利效果。確切地說(shuō)，上開(kāi)口269a用作積極地流通空氣的空氣注入通道，而下開(kāi)口269b用作積極地流通液體的流墨道。
構(gòu)成圖26、28所示的接管閥機(jī)構(gòu)的部件的尺寸是這樣的在縱向上測(cè)得的閥芯件261的長(zhǎng)度為9.5毫米；閥芯件寬度為5.0毫米；在縱向上測(cè)得的第二閥體長(zhǎng)度為9.9毫米；第二閥體寬度為5.4毫米；在閥芯件與第二閥體之間的間隙266為0.2毫米。當(dāng)閥芯件和第一閥體接觸時(shí)，閥芯件配合部261b與閥蓋之間的距離約為15.5毫米，閥芯件在繞由閥芯件滑動(dòng)桿與閥蓋之間的接觸部構(gòu)成支點(diǎn)的垂直轉(zhuǎn)動(dòng)情況為大約0.7度，這是可以忽略不計(jì)的。
通過(guò)接口和閥機(jī)構(gòu)的細(xì)長(zhǎng)形狀以及通過(guò)對(duì)應(yīng)于接口形狀的閥芯件形狀，閥芯件滑動(dòng)時(shí)的閥芯件轉(zhuǎn)角可以縮小，并且可以提高閥的響應(yīng)性。因此，在接口處的閥機(jī)構(gòu)的密封性能可以得到保證。由于閥機(jī)構(gòu)和接口230的形狀是細(xì)長(zhǎng)孔形，所以閥芯件和設(shè)置在接管180側(cè)上的密封突起180a可以順利地在墨盒裝置的裝卸過(guò)程中在接口中滑動(dòng)，從而穩(wěn)定了連接操作。
在此實(shí)施例中，墨盒裝置包括可變形的內(nèi)囊220。但是，可以在由不變形壁構(gòu)成的墨盒的輸墨口中獲得閥機(jī)構(gòu)。墨盒輸墨口的形狀對(duì)應(yīng)于接口230的形狀，輸墨口配有一個(gè)設(shè)置在接口中的閥機(jī)構(gòu)，由此對(duì)于墨盒輸墨口來(lái)說(shuō)，獲得了與上述墨盒裝置200相似的有利效果。
接口230的形狀不局限于圖26(a)、26(b)所示的形狀，它可以是任何形狀，只要它在一個(gè)方向上是細(xì)長(zhǎng)的并能夠提供上述有利效果就行，例如可以使用橢圓形。
如上所述，由于墨盒輸墨口的開(kāi)口形狀在一個(gè)方向上是細(xì)長(zhǎng)的，所以保證了閥機(jī)構(gòu)滑動(dòng)時(shí)的閥芯件轉(zhuǎn)角和閥機(jī)構(gòu)關(guān)閉時(shí)的閥密封性能，此外，即使當(dāng)墨盒寬度因墨盒容器使用空間的限制而不能足夠大時(shí)，輸墨口的開(kāi)口面積也可以足夠大。因此，可以在良好密封的狀態(tài)下高速輸送油墨。另外，本發(fā)明還提供了一種采用了該閥機(jī)構(gòu)的墨盒、噴墨頭架和噴墨記錄裝置。
以下將描述閥機(jī)構(gòu)的位置。
圖29示出了當(dāng)沒(méi)有使用油墨時(shí)的墨盒裝置200，圖30示出了其中內(nèi)囊因從墨盒裝置內(nèi)側(cè)耗墨而變形的墨盒裝置200。圖29(a)、圖30(a)是墨盒裝置的透視圖，圖29(b)是沿圖29(a)的線(xiàn)A-A截取的截面圖，圖30(b)是沿圖30(a)的線(xiàn)A-A截取的截面圖。在該實(shí)施例的墨盒裝置的儲(chǔ)墨容器201中，內(nèi)囊在噴墨前成矩形并行管狀，外殼210也在噴墨前成矩形并行管狀。在此狀態(tài)下，內(nèi)囊外形基本上與外殼內(nèi)形相同。外殼和內(nèi)囊的最大面積側(cè)(主側(cè)面)是使用時(shí)的垂直側(cè)，接口230(輸墨口)成型于一個(gè)不同于最大面積側(cè)的側(cè)面內(nèi)。閥機(jī)構(gòu)與內(nèi)囊底表面接觸。
如圖29(a)、29(b)所示，在消耗墨盒裝置中的油墨之前的狀態(tài)下，內(nèi)囊外周基本上密封地接觸外殼內(nèi)壁。構(gòu)成安裝在儲(chǔ)墨容器輸墨口上的閥機(jī)構(gòu)的閥蓋262和第二閥體260b接觸內(nèi)囊底面，但不接觸內(nèi)囊主側(cè)壁，從而在內(nèi)囊內(nèi)壁的最大面積側(cè)面與第二閥體之間留下了空間。因此，油墨位于內(nèi)囊內(nèi)壁的最大面積側(cè)面與第二閥體和閥蓋之間。
當(dāng)從儲(chǔ)墨容器200中耗墨時(shí)，內(nèi)囊200在減少內(nèi)囊內(nèi)容積的方向上變形，被夾在閥機(jī)構(gòu)與內(nèi)囊外殼之間的不移動(dòng)部分與外殼分開(kāi)。當(dāng)內(nèi)囊隨著消耗掉內(nèi)囊中的油墨而如此變形時(shí)，靠近內(nèi)囊接口的部分可以脫離外殼210，但是閥機(jī)構(gòu)仍被夾在內(nèi)囊的最大面積側(cè)面之間，從而靠近內(nèi)囊接口的部分的變形受到了深插入內(nèi)囊中的閥機(jī)構(gòu)部分的限制，即受到了閥蓋262和/或第二閥體的限制。另外，由于閥機(jī)構(gòu)的開(kāi)口垂直伸長(zhǎng)，所以開(kāi)口沒(méi)有被內(nèi)囊堵住。因此，閥機(jī)構(gòu)的閥蓋和/或第二閥體起到了調(diào)節(jié)靠近內(nèi)囊接口部分的變形的調(diào)節(jié)件的作用，通過(guò)如此調(diào)節(jié)靠近內(nèi)囊接口的部分的變形，保證了在內(nèi)囊中環(huán)繞閥機(jī)構(gòu)的流墨道和允許氣泡在氣/液交換時(shí)升起的并行管氣泡通道。因此，當(dāng)內(nèi)囊變形時(shí)從內(nèi)囊內(nèi)側(cè)給負(fù)壓控制室的輸墨并且氣泡在內(nèi)囊中升起不受阻礙，于是防止了因氣泡滯留在閥機(jī)構(gòu)引起的不合適的輸墨。
在配有負(fù)壓控制室單元100和/或帶變形內(nèi)囊的墨盒裝置的噴墨頭架中，如上所述地，從提高外殼中的緩沖空間出發(fā)，最好在內(nèi)囊中的負(fù)壓與負(fù)壓控制殼體中的負(fù)壓之間保持平衡，從而在墨盒裝置與負(fù)壓控制室單元100之間內(nèi)囊大變形地實(shí)現(xiàn)氣/液交換。為了高速輸墨，需要墨盒裝置蘧讬的大接口230。在靠近內(nèi)囊接口的區(qū)域內(nèi)存在大空間也是理想的，從而在該區(qū)域內(nèi)足夠大地形成了輸墨通道。如果為了保證在安放內(nèi)囊的外殼中留有緩沖空間而增大內(nèi)囊變形，則靠近內(nèi)囊接口的空間隨著內(nèi)囊變形而變小。當(dāng)靠近內(nèi)囊接口的空間變小時(shí)，氣泡在內(nèi)囊中升起受阻，或者靠近接口的輸墨通道縮小了，結(jié)果阻礙了高速輸墨。在閥機(jī)構(gòu)沒(méi)有深插入內(nèi)囊并且環(huán)繞內(nèi)囊接口的部分的變形象在此實(shí)施例中那樣不大時(shí)，內(nèi)囊變形量被抑制在一個(gè)沒(méi)有明顯影響輸墨的范圍內(nèi)，以便從高速輸墨的角度出發(fā)來(lái)平衡不可避免的負(fù)壓和負(fù)壓控制殼體110中的負(fù)壓。
在此實(shí)施例中，閥機(jī)構(gòu)如上所述地深插入內(nèi)囊中，并且靠近內(nèi)囊接口的部分的變形受到了調(diào)節(jié)。由此一來(lái)，即使變形量很大，也可以充分地保留下內(nèi)囊接口附近的空間即與接口流通的輸墨通道，從而可以完成外殼中的大緩沖空間和高速輸墨。
在上述噴墨頭架的墨盒裝置底部下方，設(shè)置了一個(gè)用作探測(cè)內(nèi)囊中余墨量的余墨量探測(cè)件的電極270，這在以下將具體描述。電極270被固定在其中裝入墨盒座150的打印機(jī)支架上。與閥機(jī)構(gòu)相連的接口230在負(fù)壓控制室單元100側(cè)位于墨盒裝置的前端面下方。在基本平行于墨盒裝置底面的方向上，閥機(jī)構(gòu)被深插入內(nèi)囊220中。因此，當(dāng)內(nèi)囊變形時(shí)，通過(guò)閥機(jī)構(gòu)的深插入部來(lái)調(diào)節(jié)或限制內(nèi)囊底部變形。另外，由于包括外殼110和內(nèi)囊220在內(nèi)的儲(chǔ)墨容器底部的一部分成錐形，所以設(shè)置了角部以便在內(nèi)囊變形時(shí)調(diào)節(jié)內(nèi)囊底部的變形情況。除了通過(guò)使儲(chǔ)墨容器底部?jī)A斜地調(diào)節(jié)內(nèi)囊底部變形的有利作用外，還通過(guò)閥機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)內(nèi)囊底部變形，從而內(nèi)囊底部相對(duì)電極270的偏移受到調(diào)節(jié)，所以可以更精確地進(jìn)行余墨量探測(cè)，即使是在內(nèi)囊變形很大以保證緩沖空間的情況下。因此，通過(guò)上述用閥機(jī)構(gòu)對(duì)靠近接口230的內(nèi)囊部變形的調(diào)節(jié)，如上所述地提供了一種能確保完成通過(guò)增大內(nèi)囊變形而保證在外殼中留有大緩沖空間并高速輸墨并同時(shí)具有準(zhǔn)確探測(cè)余墨量的優(yōu)點(diǎn)的供液系統(tǒng)。
在此實(shí)施例中，閥機(jī)構(gòu)深插入內(nèi)囊中，以便調(diào)節(jié)靠近接口的內(nèi)囊部變形。但是，可以將一個(gè)不是閥機(jī)構(gòu)的部件裝入內(nèi)囊中以便調(diào)節(jié)內(nèi)囊接口附近部分的變形。為防止在內(nèi)囊底部中靠近電極的部分的變形，可以通過(guò)接口230使其沿內(nèi)囊底面伸展地將一塊板裝入內(nèi)囊中。由此一來(lái)，當(dāng)探測(cè)內(nèi)囊中的余墨量時(shí)，完成了余墨量的精確探測(cè)。
另外，在此實(shí)施例中，在固定在接口230上的閥機(jī)構(gòu)中，閥機(jī)構(gòu)的構(gòu)件超過(guò)開(kāi)口260c地深插入內(nèi)囊220中，而所述開(kāi)口260c與接口相連而形成了流墨道。由此一來(lái)，墨盒裝置可以確保形成在內(nèi)囊接口附近的流墨道。
以下將描述余墨量探測(cè)結(jié)構(gòu)。
圖31示出了另一個(gè)探測(cè)余墨量的探測(cè)結(jié)構(gòu)。該實(shí)施例的噴墨頭架主要在墨盒裝置與負(fù)壓控制室單元之間的連接部結(jié)構(gòu)方面以及探測(cè)在墨盒裝置是否存在油墨的探測(cè)結(jié)構(gòu)方面與圖2的實(shí)施例是不同的。噴墨頭架采用了用于探測(cè)墨盒裝置的油墨余量(是否存在)的光學(xué)探測(cè)件。為了調(diào)節(jié)在墨盒裝置中的內(nèi)囊底部變形，在墨盒裝置紅設(shè)置了一個(gè)調(diào)節(jié)件。以下將描述主要與圖2的實(shí)施例不同的結(jié)構(gòu)。
參見(jiàn)圖31，油墨填充可拆卸地裝在墨盒座350上的墨盒裝置403，所述墨盒座具有負(fù)壓控制室單元301，并且沒(méi)有使用油墨。
如圖31所示，此實(shí)施例的噴墨頭架包括一個(gè)墨盒裝置403，它又包括一個(gè)儲(chǔ)墨容器404和裝在儲(chǔ)墨容器的負(fù)壓控制室單元301側(cè)表面上的ID件450。儲(chǔ)墨容器包括一個(gè)裝油墨的可變形內(nèi)囊420和一個(gè)盛放內(nèi)囊的外殼410，這與第一實(shí)施例相似。在儲(chǔ)墨容器404中，接口430具有一個(gè)與負(fù)壓控制室單元的一個(gè)接管380配合的輸墨口。儲(chǔ)墨容器404通過(guò)被密封膜362封住的接口處于彎曲氣密狀態(tài)，隨后它被裝到墨盒座350上。在不同位置上，對(duì)應(yīng)于設(shè)置在負(fù)壓控制室單元的負(fù)壓控制殼體310的橫側(cè)面上的兩個(gè)ID件370地給ID件450設(shè)置了兩個(gè)ID凹口452。
墨盒裝置403在內(nèi)囊底面內(nèi)底壁和接口內(nèi)底壁上配有一個(gè)調(diào)節(jié)件800。調(diào)節(jié)件800包括其形狀對(duì)應(yīng)于接口內(nèi)壁形狀的空心部和在一個(gè)方向上與空心部間隔開(kāi)的板狀部。調(diào)節(jié)件通過(guò)接口被插入內(nèi)囊中并在接口前側(cè)部上被固定在墨盒裝置上。調(diào)節(jié)件800的空心部設(shè)置在接口430中，空心部的外表面接觸內(nèi)囊內(nèi)壁面，調(diào)節(jié)件的板狀部沿內(nèi)囊420的底面延伸。
調(diào)節(jié)件800位于內(nèi)囊420的油墨中，因此，它最好具有高親墨性和一定剛性。調(diào)節(jié)件的材料可以與儲(chǔ)墨容器材料相似，因?yàn)檫@樣回收方便。調(diào)節(jié)件的板狀部在對(duì)應(yīng)于余墨量探測(cè)部705(余液量探測(cè)部)的位置上設(shè)有一個(gè)孔，其中所述探測(cè)部設(shè)置在外殼內(nèi)囊的底表面部中。余墨量探測(cè)部如以下所述地利用光線(xiàn)探測(cè)在內(nèi)囊中是否存在油墨。墨盒座350在一個(gè)對(duì)應(yīng)于余墨量探測(cè)部705的位置上設(shè)有一個(gè)開(kāi)口350a。
圖32示出了設(shè)置在圖31所示的儲(chǔ)墨容器404的底面部上的余墨量探測(cè)部705。如圖32所示，余墨量探測(cè)部705包括成型于外殼底面部上的斜面部410a、410b和成型于內(nèi)囊底面部上的斜面部420a、42b。內(nèi)囊的斜面部420a重疊并接觸外殼410的斜面部410a的內(nèi)表面，并且內(nèi)囊的斜面部420b重疊并接觸外殼410的斜面部410b的內(nèi)表面。用作內(nèi)囊余墨量探測(cè)部705的部分是由近似透明的并其折射率很接近油墨的材料制成的，如聚丙烯等。在余墨量探測(cè)部的下放，作為光學(xué)式余墨量探測(cè)見(jiàn)地設(shè)有一個(gè)探測(cè)器700，它設(shè)置在如噴墨記錄設(shè)備這樣的主機(jī)中。探測(cè)器700包括一個(gè)發(fā)光捕701和一個(gè)受光部702。
在光學(xué)式余墨量探測(cè)件中，當(dāng)在內(nèi)囊中存在足夠多的油墨時(shí)，內(nèi)囊中的油墨906接觸斜面部420a、903b。在這里，油墨的折射率不同于空氣的折射率，油墨的折射率比較接近余墨量探測(cè)部705材料的折射率。因此，當(dāng)在內(nèi)囊中存在足夠多的油墨時(shí)，在箭頭h表示的方向上照射的光通量在來(lái)自發(fā)光部701的光如圖32所示地被射想斜面部410a、420a的情況下大，而由斜面部410a、420a翻身的光通量小。
當(dāng)內(nèi)囊中的油墨量因耗墨而變小時(shí)，斜面部420a、420b接觸內(nèi)囊中的空氣。當(dāng)斜面部420a、420b接觸內(nèi)囊中的空氣時(shí)，部分來(lái)自發(fā)光部701的光線(xiàn)被斜面部420a反射回去一部分，而一部分光線(xiàn)在圖27的箭頭1所示的方向上照射。在箭頭1的方向上照射的光通量大于油墨不夠時(shí)的光通量，因此，反射光又被斜面部420b的內(nèi)表面反射向由箭頭J所示的方向。到達(dá)受光部702的光通量之差被已知的光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由此可以根據(jù)受光部702所接收的反光情況來(lái)探測(cè)內(nèi)內(nèi)囊中是否存在油墨。
不同的是，負(fù)壓控制室單元301主要由負(fù)壓控制殼體310和裝在負(fù)壓控制殼體中的吸收材料330、340構(gòu)成。在負(fù)壓控制殼體310中，兩種吸收材料330、340被堆成兩摞，設(shè)置在負(fù)壓控制殼體的墨盒裝置403側(cè)的接管380位于下吸收材料的上端附近，就是說(shuō)，靠近吸收材料330和吸收材料340之間的界面313c。
接管380具有當(dāng)從圖31的右上方將墨盒裝置裝到墨盒座350上時(shí)不防礙墨盒裝置安裝的長(zhǎng)度，并且所述長(zhǎng)度足以大于環(huán)繞儲(chǔ)墨容器中的接口430的外殼410的厚度，從而能夠刺透密封接口的密封膜362而在儲(chǔ)墨容器404內(nèi)側(cè)與負(fù)壓控制室單元301內(nèi)側(cè)之間形狀穩(wěn)定流通。一個(gè)O形圈363被裝在接管底部上。當(dāng)墨盒裝置403被裝在負(fù)壓控制室單元上時(shí)，O形圈產(chǎn)生了一個(gè)將儲(chǔ)墨容器后表面411推向墨盒座的墨盒裝置上部的推力。
接口內(nèi)徑與接管外徑之間的關(guān)系是這樣的，即它能夠形成一個(gè)間隙，從而因接管刺透而折疊到內(nèi)囊內(nèi)側(cè)中的密封膜362被夾在接口內(nèi)徑與接管外徑之間。出來(lái)產(chǎn)生上述推力外，O形圈還起到了防止油墨經(jīng)成型于接口內(nèi)徑與接管外徑之間的間隙泄漏到儲(chǔ)墨容器外的作用。
墨盒座350設(shè)有一個(gè)噴墨頭件360，油墨從負(fù)壓控制室單元301中經(jīng)輸墨口331和輸墨管365被送入噴墨頭件中。
負(fù)壓控制室單元301與第一實(shí)施例中的負(fù)壓控制室單元100相同，但是與接管有關(guān)的部分是不同的，因此為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)而省略了對(duì)相同部分的具體描述。當(dāng)儲(chǔ)墨容器中的油墨經(jīng)接管380被輸入負(fù)壓控制室單元301中時(shí)，與第一實(shí)施例相似地進(jìn)行氣/液交換工作，對(duì)氣/液交換工作的描述與上述相同并因此為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)而省略了對(duì)它們的具體描述。圖33是表示因在圖31所示的噴墨頭架內(nèi)囊中的油墨損耗而已變形的內(nèi)囊的截面圖。如圖33所示，結(jié)實(shí)內(nèi)囊因損耗了其中的油墨而變形，內(nèi)囊底面部的變形受到了調(diào)節(jié)件800的調(diào)整。確切地說(shuō)，外殼與底面部分開(kāi)受到了在內(nèi)囊底面部中的調(diào)節(jié)件800的調(diào)整。因此，在內(nèi)囊中的余墨量探測(cè)部705的變形受到了調(diào)整，因此即使消耗了油墨，也沒(méi)有在斜面部410a、420a或斜面部410b、420b之間形成空氣層。由此一來(lái)，象在內(nèi)囊中尚存油墨而探測(cè)出沒(méi)有油墨這樣的誤測(cè)是不可能的，因此實(shí)現(xiàn)了精確的油墨探測(cè)。
在此實(shí)施例中，調(diào)節(jié)件800比余墨量探測(cè)部705跟個(gè)深地被插入內(nèi)囊中，但是調(diào)節(jié)件800可以被插入到這樣的程度，即如果內(nèi)囊底面部t的變形且尤其是是內(nèi)囊余墨量探測(cè)部705的部分的變形可以受到調(diào)節(jié)或限制，則自由端在余墨量探測(cè)部前面。探測(cè)內(nèi)囊中的余墨量的探測(cè)件可以被加入用來(lái)調(diào)節(jié)內(nèi)囊底面部的變形的調(diào)節(jié)件中。
現(xiàn)在來(lái)描述本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。
圖34是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的閥機(jī)構(gòu)的截面圖。閥機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在墨盒輸墨口部的第一閥體500a、包括上閥機(jī)構(gòu)開(kāi)口500c和下閥機(jī)構(gòu)開(kāi)口500d的且與第一閥體配合而在墨盒中形成閥體的第二閥體500b、一個(gè)覆蓋第二閥體的后端開(kāi)口的閥蓋502、閥芯件501、一個(gè)用于將閥芯件推向第一閥體的推動(dòng)件503。
第一閥體包括一個(gè)主體部和一個(gè)位于其中的彈性體567，包括彈性體在內(nèi)的整個(gè)長(zhǎng)度A最好在適當(dāng)范圍內(nèi)。當(dāng)墨盒脫離記錄頭時(shí)，油墨可以保留在第一閥體中。如果第一閥體太長(zhǎng)，則余墨量過(guò)多，結(jié)果出現(xiàn)了大量油墨的泄漏。如果太短，則對(duì)與記錄頭的連接操作的調(diào)節(jié)和保證連接狀態(tài)可能不容易。在此實(shí)施例中，A約等于5.3毫米。通過(guò)為第一閥體長(zhǎng)度選擇適當(dāng)?shù)姆秶?，油墨泄漏量可以被限制到?shí)際可接受的程度，并且容易保持連接。
在第一閥體的彈性體567與閥芯件501之間的接觸部成防止油墨泄漏的環(huán)繞唇部567a形。當(dāng)它基礎(chǔ)閥芯件時(shí)，唇部567a向內(nèi)或向外變形(傾斜)。如果傾斜方位不一致，就是說(shuō)，唇部的一部分向內(nèi)傾斜并且其另一部分向外傾斜，則不能保證邊界部的密封性，結(jié)果出現(xiàn)了油墨泄漏。在此實(shí)施例中，唇部略微向外傾斜。由此一來(lái)，保證了唇部在接觸閥芯件(開(kāi)啟)時(shí)完全向外傾斜，從而確保了高密封性能?；蛘呖梢允勾讲肯騼?nèi)傾斜，但是在這種情況下，唇部不得不在這樣的方向上變形，即其外周長(zhǎng)度由此減小了，結(jié)果可能產(chǎn)生了能引起油墨泄露的褶皺。當(dāng)可以避免出現(xiàn)這樣的情況時(shí)，可以使用向內(nèi)傾斜結(jié)構(gòu)。
第一閥體設(shè)有要與墨盒外殼連接的第一閥體凸緣部508。在此實(shí)施例中，凸緣部的外徑為16毫米。為了形成一個(gè)防止油墨環(huán)繞外殼與凸緣部之間的連接部的空間，而選擇了上述尺寸。
第一閥體中的彈性體567具有一個(gè)厚度不同的部分。閥體設(shè)置在厚度改變部上。彈性體承受負(fù)荷以便因與接管連接而變形。通過(guò)彈性體變形，接管承受反作用力，從而連接所需的力相應(yīng)增大。為了減少安裝所需的力，彈性體厚度被制成不同的厚度。通過(guò)具有不同厚度的部分，安裝所需的力可以減小。彈性體的自由端部略微向上突起而超過(guò)第一閥體的凸緣部508，并且該端成銳角。通過(guò)超過(guò)凸緣的突起結(jié)構(gòu)，形成了一個(gè)防止油墨環(huán)繞外殼與凸緣部之間的連接部的空間。
在第一閥體凸緣部與外殼間接頭的各側(cè)上形成了一個(gè)突起部508a。突起部的作用是保護(hù)設(shè)置在第一閥體凸緣部與外殼間接頭各側(cè)上的焊接部508b。在第一閥體凸緣部被裝入外殼中之前，突起部508a有效地防止了部件在運(yùn)輸過(guò)程中(第一閥體凸緣部)損壞。
以下來(lái)描述閥芯件501的結(jié)構(gòu)。閥芯件包括一個(gè)與彈性體連接的密封部501b和一個(gè)伸入墨盒中的滑動(dòng)桿501a。例如，滑動(dòng)桿比圖11所示的閥機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)桿更遠(yuǎn)地伸出閥端。由此一來(lái)，可以把它用作一個(gè)將推動(dòng)件(閥簧)503和閥蓋裝到閥芯件中的導(dǎo)向件，從而可以提高閥機(jī)構(gòu)的活動(dòng)裝配性能。在此實(shí)施例中，它是17.3毫米。
滑動(dòng)桿的直徑大于圖11所示的直徑。由此以來(lái)，在閥芯件、閥蓋與推動(dòng)件之間的間隙可以縮小。代替使用大號(hào)滑動(dòng)桿地，如果考慮到閥簧與閥芯件的桿之間的間隙，可以使閥蓋開(kāi)口直徑比較小。桿徑在此實(shí)施例中等于2.2毫米。
閥芯件的密封部501b在其端面上設(shè)有凹口501c。在此凹口中，形成了一個(gè)突起501d。由此以來(lái)，可以避免例如如圖10所示的接管自由端抵靠在突起501d上并且它被嵌入密封部的凹口501c中。
在密封部501b的后面，設(shè)置了一個(gè)架件501C，其端部如501f所示地是傾斜的。由此一來(lái)，推動(dòng)件503可以搖擺地安裝在滑動(dòng)桿上。
在閥芯件密封部510b的架501e部中，在面對(duì)設(shè)置在第一閥體與第二閥體的下閥機(jī)構(gòu)開(kāi)口和上閥機(jī)構(gòu)開(kāi)口的位置上形成了一個(gè)縫隙。在閥芯件的架501C內(nèi)是空著的，但是在閥機(jī)構(gòu)沒(méi)有在油墨被注入儲(chǔ)墨容器后被裝入墨盒中的情況下，油墨不能填入所述空位中。這意味著，儲(chǔ)墨能力相應(yīng)地低。通過(guò)在閥芯件的架501C中開(kāi)設(shè)縫隙，空氣可以經(jīng)過(guò)縫隙跑出，從而油墨可以注入被架501C包圍的空間中，于是提供了儲(chǔ)墨能力。
閥芯件的架501C設(shè)有一個(gè)小于架501C的環(huán)形突起501h。
為了考慮到滑動(dòng)桿501a地減少閥芯件501、閥蓋502和推動(dòng)件503中的間隙，閥蓋孔徑等于2.5毫米。為了提高裝配性能，閥蓋長(zhǎng)度B在此實(shí)施例中為4.3毫米。
推動(dòng)件彈性常數(shù)的偏差和負(fù)荷是在考慮到保證閥芯件密封性能并減小墨盒裝配過(guò)程中的安裝力變化的情況下決定的。另外，至于構(gòu)成結(jié)構(gòu)的材料，最好根據(jù)與油墨相關(guān)的液體接觸性能來(lái)選擇，并且其表面處理是根據(jù)材料不溶入油墨的情況來(lái)進(jìn)行的。例如，當(dāng)使用Ni涂層時(shí)，Ni可以不溶入油墨中，因此不需要處理。
另外，在圖34中，設(shè)置在第一閥體與第二閥體之間的上閥體開(kāi)口和下閥體開(kāi)口具有相同的開(kāi)口面積，但是這不是必須的，它們可以具有不同的面積。但是，上閥體開(kāi)口和下閥體開(kāi)口的開(kāi)口面積滿(mǎn)足以下條件上閥體開(kāi)口500c的面積＜下閥體開(kāi)口500d的面積。
上閥體開(kāi)口500c被主要用于氣/液交換中時(shí)空氣流動(dòng)(但是，它在空氣不流動(dòng)時(shí)有助于油墨流動(dòng))。下閥體開(kāi)口500d被用于在氣/液交換時(shí)的油墨流動(dòng)。因此，通過(guò)使下閥體開(kāi)口面積大，輸墨量足以進(jìn)行高速打印。上閥體開(kāi)口具有足以防止氣泡相對(duì)空氣流動(dòng)而靜止和/或沉淀的開(kāi)口面積。上閥體開(kāi)口和下閥體開(kāi)口具有沒(méi)有不必要地產(chǎn)生氣液流動(dòng)阻力的內(nèi)開(kāi)口面積。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，輸墨口的開(kāi)口形狀在滑動(dòng)支撐閥芯件的閥機(jī)構(gòu)的一個(gè)方向上是細(xì)長(zhǎng)的，因此，當(dāng)閥芯件滑動(dòng)時(shí)，調(diào)整閥芯件的轉(zhuǎn)角，在閥芯件關(guān)閉時(shí)，確保了閥機(jī)構(gòu)的密封性能，另外，即使當(dāng)墨盒寬度因所述空間有限而不夠大時(shí)，也充分地保證了輸墨口的開(kāi)口面積。在寬度側(cè)上形成了輸墨口。因此，在閥機(jī)構(gòu)高密封性能的情況下允許油墨高速流動(dòng)。
另外，彈性體厚度大于簡(jiǎn)單密封閥體和接管之間間隙所需的厚度，從而在閥體內(nèi)表面的彈性體與管外表面之間確保了密封性能，同時(shí)，可以通過(guò)彈性體減小接管和液盒的有關(guān)定位偏差，從而獲得了高密封性能。
另外，表示插入管的閥體剛性高于管剛性，由此保持了作用在管外表面上的彈性體的彈性力，即使閥體出現(xiàn)變形，因此，在閥體內(nèi)表面的彈性體與管外表面之間保證了非常可靠的密封性。
另外，當(dāng)這樣的閥機(jī)構(gòu)被用于液盒輸液口時(shí)，可以同時(shí)獲得穩(wěn)定輸墨和密封，無(wú)論液體接收側(cè)接管和彼此相連的液盒之間的有關(guān)定位偏差有多大。另外，閥芯件朝向閥蓋地設(shè)有一個(gè)提供了小直徑的尖頭部，因此，可以使在閥體中的閥芯件阻塞角小于沒(méi)有尖頭部的情況，從而閥芯件自由端與接觸件之間的附著性可以提高。
另外，通過(guò)給閥蓋設(shè)置與閥體一端配合的導(dǎo)向部，當(dāng)閥體一端和閥蓋通過(guò)產(chǎn)生振動(dòng)的超聲波焊接方式被焊在一起時(shí)，減小了閥蓋定位偏差。因此，閥蓋孔中心定位精度可以提高。即使因閥芯件阻塞而通過(guò)閥芯件桿給閥蓋施加了一個(gè)作用力，可以在閥蓋等件之間通過(guò)導(dǎo)向部功能保證適當(dāng)?shù)倪B接狀態(tài)。
通過(guò)在閥體與閥蓋相連側(cè)的對(duì)面?zhèn)仍O(shè)置閥蓋孔邊線(xiàn)圓形部，當(dāng)閥芯件阻塞地滑向接觸件時(shí)，由閥蓋與閥芯件桿之間的接觸引起的阻力可以減小。另外，接觸件與閥芯件自由端之間的接觸部成平面形狀，因此，即使閥芯件阻塞地與其接觸，與閥芯件圓形部的接觸件有關(guān)的接觸半徑是固定不變的，因此接觸是充分的。另外，接觸閥芯件的彈性體部分成舌頭突起狀，因此保證了緊密接觸。當(dāng)這樣的閥機(jī)構(gòu)被用于儲(chǔ)墨容器的輸墨口中時(shí)，在儲(chǔ)墨容器與油墨接收部連接或脫離時(shí)或在重復(fù)連接和脫離動(dòng)作時(shí)，可以抑制閥芯件與反作用于閥芯見(jiàn)的部分的閉塞。通過(guò)給儲(chǔ)液部設(shè)置用于調(diào)節(jié)靠近儲(chǔ)液部輸液口部分的變形的調(diào)節(jié)件，保證了形成靠近儲(chǔ)液部輸液口的流液道和要輸入儲(chǔ)液部的氣泡通道，從而即使當(dāng)縮窄了靠近儲(chǔ)液部輸液口的部分時(shí)，也沒(méi)有降低在儲(chǔ)液部中的液體流動(dòng)性，結(jié)果總是保證了高速輸液。當(dāng)在組合了裝有毛細(xì)作用力發(fā)生件(它可以蓄留來(lái)自輸液容器的液體)的存放容器的情況下使用輸液容器時(shí)，因儲(chǔ)液容器大變形而引起的緩沖空間和高速輸液都得到了保證。
盡管參見(jiàn)上述實(shí)施例地描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不局限于上述細(xì)節(jié)，本申請(qǐng)意圖覆蓋試圖改進(jìn)本發(fā)明或落入后續(xù)權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)的修改或變形方案。儲(chǔ)液部另外，通過(guò)在使用調(diào)節(jié)件的情況下進(jìn)一步調(diào)整儲(chǔ)液部底面部，獲得了以下優(yōu)點(diǎn)當(dāng)儲(chǔ)液部及其內(nèi)囊為保證緩沖空間而制得比較大時(shí)并且探測(cè)在儲(chǔ)液部中是否存在液體時(shí)，如可能歸咎于因內(nèi)囊變形大而引起的增大儲(chǔ)液部底面部變形的誤測(cè)不可能出現(xiàn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)了余液量的精確探測(cè)。
盡管參見(jiàn)上述結(jié)構(gòu)地描述了本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于上述細(xì)節(jié)，本發(fā)明要覆蓋試圖改進(jìn)本發(fā)明或落入后續(xù)權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)的修改或變形方案。
權(quán)利要求
1.一種用于盛放記錄液以便將記錄液供給一個(gè)可拆卸地裝有它的噴墨記錄裝置的液盒，它包括一個(gè)主體；一個(gè)成型于所述主體中的并可與該噴墨記錄裝置相連以便輸出記錄液的輸液口；其中輸液口具有細(xì)長(zhǎng)的圓形形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的液盒，其特征在于，該液盒具有扁平型形狀。
3.如權(quán)利要求1所述的液盒，其特征在于，該液盒具有扁平型形狀，其主側(cè)面是垂直的，其中該輸液口設(shè)置在一個(gè)垂直扁側(cè)面的下部上，該輸液口在垂直視圖內(nèi)是細(xì)長(zhǎng)的。
4.如權(quán)利要求1所述的液盒，其特征在于，所述的細(xì)長(zhǎng)圓形形狀是橢圓形形狀。
5.如權(quán)利要求1所述的液盒，其特征在于，所述的細(xì)長(zhǎng)圓形形狀是一種具有半球形部分和中間的直線(xiàn)部分的形狀。
6.如權(quán)利要求1所述的液盒，其特征在于，在細(xì)長(zhǎng)圓形形狀的縱向上測(cè)得的長(zhǎng)度x與在一個(gè)垂直于該縱向的方向上測(cè)得的長(zhǎng)度y滿(mǎn)足以下關(guān)系y/x＜2/3。
7.如權(quán)利要求1所述的液盒，其特征在于，所述輸液口設(shè)有一個(gè)閥機(jī)構(gòu)，所述閥機(jī)構(gòu)包括一個(gè)圓柱形閥體；一個(gè)可在該閥體內(nèi)滑動(dòng)的閥芯件；一個(gè)設(shè)置在該閥芯件中的并在閥芯件滑動(dòng)方向上延伸的桿部；一個(gè)與該閥體的一端相連并具有一個(gè)用于容納該桿部的開(kāi)口的蓋件；一個(gè)用于將該閥芯件推離該蓋件的推動(dòng)件；一個(gè)沿一可與受該推動(dòng)件推動(dòng)的閥芯件的一自由端接觸的閥體內(nèi)表面設(shè)置的接觸件；一個(gè)成型于該閥體側(cè)面上的并用于在當(dāng)該閥件的一自由端接觸該接觸件時(shí)不能形成與一個(gè)設(shè)置在該閥體另一端上的開(kāi)口流通的并能在該自由端遠(yuǎn)離時(shí)形成與該設(shè)置在另一端上的開(kāi)口流通的開(kāi)口。
8.一種閥機(jī)構(gòu)，它包括一個(gè)圓柱形閥體；一個(gè)可在該閥體內(nèi)滑動(dòng)的閥芯件；一個(gè)設(shè)置在該閥芯件中的并在閥芯件滑動(dòng)方向上延伸的桿部；一個(gè)與該閥體的一端相連并具有一個(gè)用于容納該桿部的開(kāi)口的蓋件；一個(gè)用于將該閥芯件推離該蓋件的推動(dòng)件；一個(gè)沿一可與受該推動(dòng)件推動(dòng)的閥芯件的一自由端接觸的閥體內(nèi)表面設(shè)置的接觸件；一個(gè)成型于該閥體側(cè)面上的并用于在當(dāng)該閥件的一自由端接觸該接觸件時(shí)不能形成與一個(gè)設(shè)置在該閥體另一端上的開(kāi)口流通的并能在該自由端遠(yuǎn)離時(shí)形成與該設(shè)置在另一端上的開(kāi)口流通的開(kāi)口，其中該閥體開(kāi)口的形狀是細(xì)長(zhǎng)的圓形形狀。
9.如權(quán)利要求8所述的閥機(jī)構(gòu)，其特征在于，該開(kāi)口成型于閥體的上、下位置上，下開(kāi)口比上開(kāi)口大。
10.如權(quán)利要求8所述的閥機(jī)構(gòu)，其特征在于，該閥芯件在滑動(dòng)方向上具有一寬度并且其直徑向著該桿部減小。
11.如權(quán)利要求8所述的閥機(jī)構(gòu)，其特征在于，從另一端開(kāi)口到該接觸部的整個(gè)閥體內(nèi)表面是由彈性體材料制成的。
12.如權(quán)利要求11所述的閥機(jī)構(gòu)，其特征在于，該接觸部成舌頭形狀。
13.如權(quán)利要求12所述的閥機(jī)構(gòu)，其特征在于，舌部的一個(gè)接觸部向外傾斜。
14.如權(quán)利要求11所述的閥機(jī)構(gòu)，其特征在于，該彈性體厚度在該閥體的另一側(cè)開(kāi)口處比較厚并在接觸部側(cè)比較薄。
15.一種用于存放記錄液以便將記錄液供給一可拆卸地裝有它的記錄裝置的液盒，它包括一個(gè)構(gòu)成一個(gè)連接部以便給該記錄裝置供應(yīng)記錄液的輸液部；一個(gè)設(shè)置在該輸液部中的且允許通過(guò)插入一個(gè)液體接受部地設(shè)置在該記錄裝置中的空心管來(lái)供應(yīng)記錄液的并通過(guò)去掉該空心管來(lái)防止供應(yīng)記錄液的閥機(jī)構(gòu)；該輸液部具有細(xì)長(zhǎng)的開(kāi)口形狀。
16.如權(quán)利要求15所述的液盒，其特征在于，該液盒具有扁平型形狀。
17.如權(quán)利要求15所述的液盒，其特征在于，該液盒具有扁平型的形狀，其主側(cè)面是垂直的，其中該輸液口設(shè)置在一個(gè)垂直扁側(cè)面的下部上，該輸液口在垂直視圖內(nèi)是細(xì)長(zhǎng)的。
18.如權(quán)利要求15所述的液盒，其特征在于，所述的細(xì)長(zhǎng)圓形形狀是橢圓形形狀。
19.如權(quán)利要求15所述的液盒，其特征在于，所述的細(xì)長(zhǎng)圓形形狀是一種具有半球形部分和中間的直線(xiàn)部分的形狀。
20.如權(quán)利要求15所述的液盒，其特征在于，在細(xì)長(zhǎng)圓形形狀的縱向上測(cè)得的長(zhǎng)度x與在一個(gè)垂直于該縱向的方向上測(cè)得的長(zhǎng)度y滿(mǎn)足以下關(guān)系y/x＜2/3。
21.如權(quán)利要求15所述的液盒，其特征在于，裝在該液盒中的記錄液是黃色、深蘭色、品紅色或黑色油墨。
22.如權(quán)利要求15所述的液盒，其特征在于，所述閥機(jī)構(gòu)包括一個(gè)圓柱形閥體；一個(gè)可在該閥體內(nèi)滑動(dòng)的閥芯件；一個(gè)設(shè)置在該閥芯件中的并在閥芯件滑動(dòng)方向上延伸的桿部；一個(gè)與該閥體的一端相連并具有一個(gè)用于容納該桿部的開(kāi)口的蓋件；一個(gè)用于將該閥芯件推離該蓋件的推動(dòng)件；一個(gè)沿一可與受該推動(dòng)件推動(dòng)的閥芯件的一自由端接觸的閥體內(nèi)表面設(shè)置的接觸件；一個(gè)成型于該閥體側(cè)面上的并用于在當(dāng)該閥件的一自由端接觸該接觸件時(shí)不能形成與一個(gè)設(shè)置在該閥體另一端上的開(kāi)口流通的并能在該自由端遠(yuǎn)離時(shí)形成與該設(shè)置在另一端上的開(kāi)口流通的開(kāi)口。
23.如權(quán)利要求22所述的液盒，其特征在于，該開(kāi)口成型于閥體的上、下位置上，下開(kāi)口比上開(kāi)口大。
24.如權(quán)利要求22所述的液盒，其特征在于，該閥芯件在滑動(dòng)方向上具有一寬度并且其直徑向著該桿部減小。
25.如權(quán)利要求22所述的液盒，其特征在于，從另一端開(kāi)口到該接觸部的整個(gè)閥體內(nèi)表面是由彈性體材料制成的。
26.如權(quán)利要求25所述的液盒，其特征在于，該接觸部成舌頭形狀。
27.如權(quán)利要求26所述的液盒，其特征在于，舌部的一個(gè)接觸部向外傾斜。
28.如權(quán)利要求25所述的液盒，其特征在于，該彈性體的厚度在該閥體的另一側(cè)開(kāi)口處比較厚并在接觸部側(cè)比較薄。
29.如權(quán)利要求15所述的液盒，其特征在于，該液盒包括一個(gè)外殼和一個(gè)內(nèi)囊，它們都是通過(guò)模塑工藝制成的，記錄液直接盛放在內(nèi)囊中。
30.一種供液盒，它包括一個(gè)輸液口；一個(gè)除輸液口外都被密封住的液體盛放部，其中該液體盛放部可以在隨其中所盛液體的排放而產(chǎn)生負(fù)壓的同時(shí)變形；一個(gè)用于調(diào)節(jié)靠近該輸液口的部分的變形的調(diào)節(jié)件，該調(diào)節(jié)件設(shè)置在該液體盛放部中。
31.如權(quán)利要求30所述的液盒，其特征在于，當(dāng)液盒處于其表面部中時(shí)，該調(diào)節(jié)件調(diào)節(jié)底部變形。
32.如權(quán)利要求30所述的液盒，其特征在于，該液盒可拆卸地安裝在一個(gè)具有記錄頭的記錄裝置上，所述調(diào)節(jié)件包括一個(gè)用一根管子來(lái)啟閉以便接收要供給記錄裝置的液體的閥機(jī)構(gòu)。
全文摘要
一種用于存放記錄液以便被供給一個(gè)可拆卸地裝有它的噴墨記錄裝置的液盒,它包括:一個(gè)主體;一個(gè)成型于所述主體中的并可與該噴墨記錄裝置相連以便輸出記錄液的輸液口;其中輸液口具有細(xì)長(zhǎng)的圓形形狀。
文檔編號(hào)B65D83/00GK1273177SQ0011817
公開(kāi)日2000年11月15日 申請(qǐng)日期2000年4月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月27日
發(fā)明者北畠健二, 服部省三, 山本肇, 清水英一郎, 越川浩志, 林弘毅 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社