CN103240997A - 单向阀及其制造方法、墨盒及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种单向阀及其制造方法、墨盒及其制造方法，该单向阀包括弹性薄壁形成的阀体，阀体的一端敞口，阀体内设有与敞口连通的阀腔，且阀体的侧壁上开设有贯穿侧壁内表面与外表面的切口，其中，切口的切面上有由氯化钙溶液氧化形成的氧化层。单向阀的制造方法包括热压形成单向阀的阀体，阀体的一端敞口，阀体内设有与敞口连通的阀腔，在阀体的侧壁上切开一切口，切口贯穿侧壁内表面与外表面，并且，将带有切口的单向阀放置在5%的氯化钙溶液中浸泡预定时间后，从溶液中取出并在空气中干燥处理。本发明能够大大降低单向阀的切口发生粘结现象的情况，确保单向阀能够正常使用，且提高单向阀的生产效率，并降低生产成本。

Description

单向阀及其制造方法、墨盒及其制造方法

技术领域

本发明涉及打印领域，尤其是涉及一种安装在喷墨打印机上的墨盒以及这种墨盒制造方法、墨盒所使用的单向阀以及这种单向阀的制造方法。

背景技术

喷墨打印机是常见的打印机，为现代化办公提供了极大的方便。喷墨打印机使用容纳有墨水的墨盒作为耗材容器向纸张喷射墨水，以在纸张上形成需要打印的文字或图案。

参见图1，现有一种彩色喷墨打印机具有机壳11，图1所示的喷墨打印机省略了机壳11的托板。机壳11内设有喷墨打印机的机芯12，并设有一根滑杆20，打印字车14在电机（图1中不可见）的带动下沿着滑杆20往复运动。打印字车14内设有转接板（图1中不可见），转接板通过排线13与机芯12电连接。打印字车14具有腔体，腔体内可拆卸地安装有多个墨盒15，不同墨盒15内容纳有不同颜色的墨水。

参见图2，墨盒15具有壳体16，壳体16围成容纳墨水的腔体，腔体的下端设有出墨口17，腔体内的墨水通过出墨口17流出，并向打印字车14的供墨针供墨。墨盒15壳体16的外壁上安装有一块芯片18，芯片18具有基板，基板的一侧设有多个电触点19，用于与转接板电连接。基板的另一侧设有与电触点19电连接的电子模块（图2中不可见）。此外，壳体16的顶部设有气孔30，气孔30与腔体连通，外部的空气可通过气孔30进入腔体内。

墨盒15的腔体被划分为储墨腔与供墨腔，储墨腔的体积较大，用于储存墨水，并向出墨口17提供墨水，供墨腔通常位于储墨腔的下端，体积较小。为了避免出墨口17内的墨水回流到储墨腔内，并控制墨水从储墨腔流向出墨口17的流量，通常在储墨腔与出墨口17之间设置单向阀，储墨腔、出墨口17与单向阀的结构可参考公开号为CN1459375A的中国发明专利申请以及公开号为CN101041295A的中国发明专利申请。

现有一种单向阀的结构如图3至图6所示，该单向阀21具有一个大致呈圆柱状的阀体22，阀体22具有阀壳，阀壳为弹性材料制成的薄壁，如由硅胶或橡胶制成的薄壁，阀壳的一端敞口，该敞口为流体进口23，阀体22的另一端密闭。阀体22围成一个阀腔24，阀腔24与流体进口23连通。单向阀21安装到储墨腔与出墨口17之间时，流体进口23朝向储墨腔设置，因此储墨腔内的墨水可通过流体进口23流进阀腔24内。

在阀体22的侧壁上被切开一个切口25，如图5所示，切口25平行于单向阀21的轴线，且贯穿阀体22侧壁的内表面与外表面，切口25位于阀体22靠近下端处。

在出墨口17与储墨腔内液压差小于预定值，如0.1帕时，切口25闭合，墨水不能通过切口25流进出墨口17。当墨水从出墨口流出后，出墨口17内液压减小，储墨腔液压大于出墨口17的液压，在液压差大于预定值时，切口25张开，墨水从阀腔24流进出墨口17，直至储墨腔的液压与出墨口17的液压的差值小于预定值。

此外，部分墨盒在储墨腔与供墨腔之间还设置泄压通道，泄压通达内安装有一个类似结构的单向阀21，如公开号为CN1459375A的中国发明专利申请的第三、四、六实施例所揭示的结构，单向阀21的流体进口23朝向供墨腔设置，切口25朝向储墨腔设置。当供墨腔内墨水经出墨口流出后，空气从出墨口17流进供墨腔内，单向阀21两端气压不平衡并产生压差，空气从供墨腔流进阀腔24内，切口25被空气推开并流进储墨腔内，使储墨腔与供墨腔气压大致平衡。

并且，墨盒的气孔30与储墨腔之间也设置单向阀21，如公开号为CN101041295A的中国发明专利申请的第五实施例所揭示的结构，单向阀21的流体进口朝向气孔30设置，切口朝向储墨腔设置，当储墨腔内气压低于外部大气压时，外部的空气经单向阀21流进储墨腔，以维持墨盒15腔体内外气压大致平衡。

由于单向阀21由硅胶或橡胶等材料制成，切口25的切面会在短时间内容易氧化而重新粘结，发生粘结现象，一旦切口25发生粘结现象，往往导致在单向阀侧壁内外压差达到预定值时，墨水或空气等流体无法将切口25推开，只有在单向阀侧壁内外压差达到预定值的2倍或3倍时墨水或空气才能推开切口25，这偏离了单向阀21的设计要求，影响墨水或空气的正常流动，并影响墨盒15的工作。

因此，制造单向阀21是，通常在切开切口25后在切口25处涂上硅油以防止切口25出现粘结的现象。但是，这种方法需要操作人员手工地在切口25处涂抹硅油，工作效率低下，导致生产成本较高。并且，由于涂抹硅油容易出现涂抹不均匀的现象，导致涂抹硅油后的切口仍会出现切口25粘结的现象，产品合格率较低。若涂抹的硅油较多，则容易导致硅油溶入墨水中，影响墨水的质量，也影响到打印的质量。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种切口不易粘结且生产效率较高的单向阀。

本发明的第二目的是提供一种有效避免切口粘结且生产效率较高的单向阀制造方法。

本发明的第三目的是提供一种避免硅油溶入墨水中且具有切口不易粘结的单向阀的墨盒。

本发明的第四目的是提供一种上述墨盒的制造方法。

为实现上述的第一目的，本发明提供的单向阀具有阀体，阀体具有弹性薄壁形成的阀壳，阀壳的一端敞口，阀体内设有与敞口连通的阀腔，且阀体的侧壁上开设有贯穿侧壁内表面与外表面的切口，其中，切口的切面上有氯化钙溶液氧化形成的氧化层。

由上述方案可见，氯化钙溶液在空气中能够氧化形成碳酸钙，由于碳酸钙是固状物质，这样能够避免切口因氧化而粘结。而制造单向阀时，只需要在切开切口后，将单向阀放置在氯化钙溶液中浸泡一定时间后，在空气中氧化即可，不需要大量人员进行涂抹硅油操作，生产效率较高，从而降低单向阀的生产成本。

为实现上述的第二目的，本发明提供的单向阀制造方法包括热压形成单向阀的阀体，阀体具有弹性薄壁形成的阀壳，阀壳的一端敞口，阀体内设有与敞口连通的阀腔，在阀体的侧壁上切开一切口，切口贯穿侧壁内表面与外表面，并且，将带有切口的单向阀放置在5%的氯化钙溶液中浸泡预定时间后，从溶液中取出并在空气中干燥处理。

由上述方案可见，单向阀被切开切口后，浸泡在氯化钙溶液后在空气中进行干燥，干燥过程中氯化钙溶液氧化形成碳酸钙，即在切口的切面处形成固状的碳酸钙，从而避免切口处自闭而影响单向阀的工作。并且单向阀的制造工艺简单，生产效率高，生产成本低。

一个优选的方案是，上述的预定时间为20分钟。这样，单向阀在氯化钙溶液中浸泡时间不会过长也不会过短，确保切口的切面内有足够的氯化钙溶液氧化形成碳酸钙。

更进一步的方案是，单向阀浸泡在氯化钙溶液中时，对氯化钙溶液进行搅拌处理。

由此可见，在浸泡单向阀时，不断搅拌氯化钙溶液，有利于氯化钙溶液渗入到切口的切面之间，确保切口处能够氧化形成碳酸钙。

为实现上述的第三目的，本发明提供的墨盒具有壳体，壳体围成容纳墨水的腔体，腔体的下端设有出墨口，腔体内安装有单向阀，单向阀具有阀体，阀体具有弹性薄壁形成的阀壳，阀壳的一端敞口，阀体内设有与敞口连通的阀腔，且阀体的侧壁上开设有贯穿侧壁内表面与外表面的切口，其中，切口的切面上有由氯化钙溶液氧化形成的氧化层。

由上述方案可见，单向阀切口处有由氯化钙溶液的氧化层，主要成分是碳酸钙，由于碳酸钙为固状物体，能够防止切口因氧化而发生粘结现象。由于单向阀使用氯化钙溶液的氧化物来避免粘结，因此无需涂抹硅油，这样可以避免硅油溶入墨水中而影响打印质量。

为实现上述的第四目的，本发明提供的墨盒制造方法包括热压形成墨盒的壳体，壳体围成用于容纳墨水的腔体，腔体的下端设有出墨口，热压形成单向阀的阀体，阀体具有弹性薄壁形成的阀壳，阀壳的一端敞口，阀体内设有与敞口连通的阀腔，在阀体的侧壁上切开一切口，切口贯穿侧壁内表面与外表面，并且，将带有切口的单向阀放置在5%的氯化钙溶液中浸泡预定时间后，从溶液中取出并在空气中干燥处理，最后将单向阀安装到腔体内。

由此可见，在单向阀切开切口后，将其浸泡在氯化钙溶液中预定时间，并在空气中氧化干燥，能够在切口处形成氯化钙溶液的氧化层，其主要成分是碳酸钙，由于碳酸钙是固状物质，能够有效避免切口粘结，且单向阀的生产效率高，生产成本低，从而降低墨盒的生产成本。

附图说明

图1是现有一种喷墨打印机的结构图。

图2是现有墨盒的结构放大图。

图3是现有单向阀的结构放大图。

图4是现有单向阀另一视角的结构放大图。

图5是图3中A-A   向的剖视放大图。

图6是图4中B-B   向的剖视放大图。

图7是本发明单向阀制造方法实施例的流程图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本实施例的墨盒可拆卸地安装到喷墨打印机内，喷墨打印机具有机壳，机壳内设有机芯，机芯设有电路板，电路板上设有喷墨打印机的主控电路，用于控制喷墨打印机的工作。并且，打印机的机壳内还设有一根滑杆，打印字车可在电机的带动下沿着滑杆在机壳内往复运动。

打印字车具有腔体，多个墨盒可拆卸地安装到腔体内。每一个墨盒具有一个壳体，壳体围成容纳墨水的腔体，腔体的下端设有出墨口，腔体内的墨水通过出墨口流出。

墨盒的腔体划分为储墨腔与供墨腔，储墨腔与出墨口连通，在储墨腔与出墨口之间安装有单向阀，单向阀具有呈圆柱状的阀体，阀体具有弹性薄壁形成的阀壳，阀壳的一端敞口，且阀体内设有与敞口连通的阀腔，阀体的侧壁上被切开形成一个切口，切口平行于阀体的轴线设置。并且，切口贯穿阀体侧壁的内表面与外表面，因此进入阀腔的流体，如墨水或空气等，能够经过切口流出阀腔。

此外，墨盒的顶壁或侧壁上设有气孔，气孔通过起到与储墨腔连通，在气孔与储墨腔之间设有单向阀，该单向阀的结构跟设置在储墨腔与供墨腔之间的单向阀结构相同。

并且，储墨腔与供墨腔之间还可以设置泄压通道，在泄压通道内设有单向阀，该单向阀结构跟设置在储墨腔与供墨腔之间的单向阀结构也相同。

下面结合图7介绍单向阀的制造流程。制造单向阀时，首先使用硅胶或橡胶热压形成阀体，阀体的一端敞口，且阀体内形成与敞口连通的阀腔，然后使用刀具在阀体的侧壁上切开一个切口，该切口贯穿侧壁的内表面与外表面，这样执行完毕步骤S1。

然后，将带有切口的单向阀放置在浓度比为5%的氯化钙溶液中浸泡预定的时间，如20分钟，并且在浸泡过程中不断搅拌氯化钙溶液，以便于氯化钙溶液充分渗入切口的切面之间，即执行步骤S2。当然，浸泡过程中还可以手工地轻轻揉搓单向阀，更有利于氯化钙溶液渗入切口的切面内。

最后，将单向阀从氯化钙溶液中取出，并在空气中进行干燥处理，例如使用吹风机将单向阀吹干，或使用洗衣机等设备进行脱水处理，这样即完成步骤S3。

由于氯化钙溶液在空气中氧化形成固状的碳酸钙，因此本实施例的单向阀切口的切面上形成一层由氯化钙溶液氧化而形成的氧化层，该氧化层的主要成分为碳酸钙，由于碳酸钙为固状物体，且不易粘结，从而能够有效避免切口发生粘结现象，确保在阀体内外压差达到设计的预定值时，空气或墨水等流体能够从阀腔通过切口流出。

下面是单向阀浸泡在不同浓度或溶液中的实验数据：

实验一：

配制10%的洗洁精溶液（溶液一），在常温下放置4小时后，将单向阀浸泡在溶液一中20分钟，取出后并在空气中干燥，实现数据如下：

样品数量	合格数量	不合格数量	不合格率
				500	296	204	40.80%

表1

表1中，“合格数量”是指切口不会发生粘结现象的单向阀数量，“不合格数量”是指切口会发生粘结现象的单向阀数量。由表1可见，将单向阀浸泡在10%的洗洁精溶液中，单向阀的合格率较低，不能满足生产要求。

实验二：

配制浓度比为17%的氯化钙溶液（溶液二），在常温下放置4小时后，将单向阀浸泡在溶液二中20分钟，取出后并在空气中干燥，实现数据如下：

样品数量	合格数量	不合格数量	不合格率
				500	365	135	27%

表2

从表2可见，将单向阀浸泡在浓度较高的氯化钙溶液中，单向阀的切口发生粘结现象情况仍然严重，不能满足使用要求。并且，由于氯化钙溶液浓度较高，容易在单向阀的表面上形成氯化钙晶体，导致氯化钙晶体溶入墨水中，导致打印头的堵塞，影响喷墨打印机的工作。

实验三：

配制浓度比为5%的氯化钙溶液（溶液三），在常温下放置4小时后，将单向阀浸泡在溶液三中20分钟，取出后并在空气中干燥，实现数据如下：

样品数量	合格数量	不合格数量	不合格率
				500	496	4	0.08%

表3

从表3可见，将单向阀浸泡在浓度较低的氯化钙溶液中，单向阀出现切口发生粘结现象的情况较小，能够满足使用的要求。

当然，若配置浓度更低的氯化钙溶液，则因溶液的浓度过低而导致氧化形成的碳酸钙的量过小，反而不能有效避免切口出现粘结现象。

制造墨盒时，首先热压形成墨盒的壳体，壳体内形成有腔体，腔体包括储墨腔、供墨腔等，且腔体的下方形成出墨口，壳体的顶壁或侧壁上设置气孔。然后，按照上述方法制造单向阀，将单向阀安装到腔体内，如储墨腔与出墨口之间，或者储墨腔与气孔之间，或者储墨腔与供墨腔之间的泄压通道内等。当然，完成上述步骤后，还可以向墨盒的腔体内灌装墨水。若不在生产过程中灌装墨水，可以在销售前或者由使用者在使用时自行灌装墨水。

由于制造单向阀时不需要向单向阀涂抹硅油，而是可以将大量的单向阀一并浸泡在氯化钙溶液中，可大大提高单向阀的生产效率，降低单向阀的生产成本。并且，由于无需涂抹硅油，因此能够避免硅油溶入到墨水中，从而避免对打印质量造成影响。

当然，上述实施例中，墨盒是直接安装到喷墨打印机的打印字车上，实际应用时，本发明的墨盒还包括连续供墨***中放置在喷墨打印机外用于容纳墨水的墨水瓶，这种墨水瓶也具有壳体，壳体围成容纳墨水的腔体，且在腔体的下端设有出墨口，在腔体与出墨口之间安装有如上述实施例的单向阀。

此外，单向阀的阀体不一定设置成圆柱体形状，还可以设置成球体或圆台等回转体的形状，若阀体为球体，则切口的方向可以为任意方向，若为圆台形状，切口应该在圆台的母线上。

最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，如单向阀在氯化钙溶液中浸泡时间的改变、单向阀具体形状的改变、单向阀制造材料的改变等也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.单向阀，包括

阀体，所述阀体具有弹性薄壁形成的阀壳，所述阀壳一端敞口，所述阀壳围成与所述敞口连通的阀腔，且所述阀体的侧壁上开设有贯穿所述侧壁内表面与外表面的切口；

其特征在于：

所述切口的切面上有由氯化钙溶液氧化形成的氧化层。

2.根据权利要求1所述的单向阀，其特征在于：

所述阀体为回转体。

3.根据权利要求2所述的单向阀，其特征在于：

所述阀体为圆柱体，所述切口平行于所述阀体的轴线。

4.单向阀的制造方法，包括

热压形成单向阀的阀体，所述阀体具有弹性薄壁形成的阀壳，所述阀壳的一端敞口，所述阀体内设有与所述敞口连通的阀腔；

在所述阀体的侧壁上切开一切口，所述切口贯穿所述侧壁内表面与外表面；

其特征在于：

将带有所述切口的单向阀放置在5%的氯化钙溶液中浸泡预定时间后，从所述溶液中取出并在空气中干燥处理。

5.根据权利要求4所述的单向阀的制造方法，其特征在于：

所述预定时间为20分钟。

6.根据权利要求4或5所述的单向阀的制造方法，其特征在于：

所述单向阀浸泡在所述氯化钙溶液中时，对所述氯化钙溶液进行搅拌处理。

7.墨盒，包括

壳体，所述壳体围成容纳墨水的腔体，所述腔体的下端设有出墨口，所述腔体内安装有单向阀，所述单向阀具有阀体，所述阀体具有弹性薄壁形成的阀壳，所述阀壳的一端敞口，所述阀体内设有与所述敞口连通的阀腔，且所述阀体的侧壁上开设有贯穿所述侧壁内表面与外表面的切口；

其特征在于：

所述切口的切面上有由氯化钙溶液氧化形成的氧化层。

8.根据权利要求7所述的墨盒，其特征在于：

所述阀体为回转体。

9.墨盒的制造方法，包括

热压形成墨盒的壳体，所述壳体围成用于容纳墨水的腔体，所述腔体的下端设有出墨口；

热压形成单向阀的阀体，所述阀体具有弹性薄壁形成的阀壳，所述阀壳的一端敞口，所述阀体内设有与所述敞口连通的阀腔；

在所述阀体的侧壁上切开一切口，所述切口贯穿所述侧壁内表面与外表面；

其特征在于：

将带有所述切口的单向阀放置在5%的氯化钙溶液中浸泡预定时间后，从所述溶液中取出并在空气中干燥处理；

将所述单向阀安装到所述腔体内。

10.根据权利要求9所述的墨盒的制造方法，其特征在于：

所述单向阀浸泡在所述氯化钙溶液时，对所述氯化钙溶液进行搅拌处理。

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