CN111212741A - 墨罐盖和阀联动装置 - Google Patents

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Abstract

示例墨罐包括墨罐和利用预加载铰链附接到墨罐的盖组件。当盖组件被解锁时，铰链将盖组件从关闭位置旋转到开启位置。盖组件包括用以在盖组件被解锁时在盖组件的部分旋转期间密封墨罐的塞子。墨罐还包括连接到墨罐中的阀的弹簧加载式联动装置。从盖组件延伸的执行器在盖组件被锁定时接合弹簧加载式联动装置，并且在盖组件被解锁之后脱离弹簧加载式联动装置。弹簧加载式联动装置在与执行器接合时开启阀，并且在与执行器脱离时关闭阀，同时塞子保持罐密封直到内部阀关闭。

Description

墨罐盖和阀联动装置
技术领域
打印机无论在家庭环境还是办公腔室环境中都是常见的。这种打印机可以包括激光打印机、喷墨打印机或其他类型打印机。通常，打印机需要至少一种耗材，诸如纸或墨。在可更换的或可再填充的墨盒(cartridge)中，墨可以被提供用于打印机。
附图说明
为了更全面地理解各种示例，现在参见结合附图的以下描述，在附图中：
图1为示例墨罐(ink tank)的侧视图；
图2为其中盖关闭的示例墨罐的透视图；
图3为其中盖开启的示例墨罐的透视图；
图4为示例盖组件在关闭位置的剖视图；
图5为示例盖组件在部分开启位置的剖视图；
图6为示例盖组件在完全开启位置的剖视图；
图7为示例墨罐的侧视图；
图8为示例阀联动装置的透视图；
图9为其中盖关闭的示例墨罐的剖视图；
图10为其中盖部分开启的示例墨罐的侧视图；
图11为其中盖部分开启的示例墨罐的剖视图；
图12为其中盖完全开启的示例墨罐的侧视图；
图13为示例打印***的透视图；
图14为图13中例示的打印***中示例墨罐仓(ink tank bay)的放大图；以及
图15为例示用于顺序进行(sequencing)内部密封和外部密封的示例方法的流程图。
具体实施方式
在打印期间，用于喷墨打印机的鼓泡器类型的墨罐需要在墨填充端口处密封以形成并保持负背压，该负背压需要用以阻止在墨供应源位于打印头组件上方时由于重力产生的过多墨流。破坏密封来填充墨罐可能导致打印头组件处的墨流出(drool)或溢出(flooding)。
为了解决以上描述的问题，本公开提供用于将盖和阀联接以致动墨罐的外部密封和内部密封的各种示例。在外部密封破坏并且墨罐中的负背压损失之前，联动装置有利于墨罐中阀的密封。在一个示例中，当墨罐开启以进行填充时，预加载铰链自动迫使墨罐的盖到部分开启的第一位置，同时盖保持密封，并且阀被致动(即，关闭)。在一些示例中，盖包括执行器(effector)，该执行器通过联动装置致动该阀。
因此，本公开描述用以有利于联接致动墨罐的盖和阀密封的示例设备、方法以及***。在一个示例中，设备包括墨罐和利用预加载铰链附接到该墨罐的盖组件，该预加载铰链用以将盖组件从关闭位置旋转到开启位置。盖组件的旋转可以在盖组件被解锁时发生。示例设备的盖组件包括塞子，该塞子用以在盖组件被解锁时在盖组件的部分旋转期间密封墨罐。示例设备可以进一步包括被连接到墨罐中的阀的弹簧加载式联动装置。执行器可以从盖组件延伸，以在盖组件被锁定时接合并致动弹簧加载式联动装置，并且以在盖组件在被解锁之后脱离该弹簧加载式联动装置。弹簧加载式联动装置在接合执行器时开启该阀，并且在脱离执行器时关闭该阀。塞子保持罐密封，直到内部阀关闭。以下参见图1描述示例设备。
现在参见图，图1例示示例墨罐100的侧视图。示例墨罐100包括墨罐体101，该示例墨罐100可以是如以下更详细描述的多腔室墨罐。示例墨罐100也包括利用铰链附接到墨罐100的盖组件102，该铰链诸如图1中例示的铰链103，该铰链可以被预加载。在图1中例示的示例中，盖组件102被显示为在锁定(关闭)状态。盖组件102可以通过铰链103被附接到示例墨罐100。铰链103可以是任何类型的铰链，其将盖组件102的旋转约束为单轴线旋转。在一个示例中，铰链103可以是与从盖组件102延伸的圆柱形轴承接合的轴。在一个示例中，铰链103可以利用围绕铰链103设置的弹性带104预加载以向盖组件102施加开启力，以使当盖组件102被解锁时，由弹性带104施加的开启力，将盖组件102旋转到完全开启位置，并保持盖组件102在完全开启位置，直到该力被用户施加的力克服以关闭盖组件102。
如图1中例示的，示例墨罐100也包括锁定器(latch)105以将盖组件102保持在关闭位置来抵御由弹性带104施加的开启力。因此，盖组件102被约束为两个稳定的状态：如图1中例示的当锁定器105被接合时的关闭状态(关闭位置)，以及如以下描述和例示的当锁定器被释放时的完全开启状态(完全开启位置)。
为了更清晰描述弹性带104的配置和功能，图2为墨盖组件102在关闭位置的透视图，并且图3为其中盖组件102在完全开启位置的示例墨罐100的透视图。从这些视图应该理解，弹性带104卷绕在铰链103的轴的端部(如图3中例示的)上且在铰链103的臂的下面(如图3中例示的)以将盖组件102迫使到如图3中例示的完全开启位置。
图4为例示示例盖组件102在关闭位置的内部细节的该盖组件102的剖视图，并且图5为例示在图4的盖组件102通过操作锁定器105解锁之后该盖组件102在瞬时部分开启状态的剖视图。如图4中例示的，盖组件包括盖壳体106、保持在盖壳体106内的塞子107以及被设置在盖壳体106和塞子107之间的弹簧108。在一个示例中，不受限制地，盖壳体106可以由缩醛类均聚物热塑性塑料(诸如
Figure BDA0002449948470000031
)制成，而塞子107可以由天然弹性聚合物或合成弹性聚合物(诸如天然橡胶或硅橡胶)制成。图4中也示出先前描述的墨罐体101(部分)、弹性带104以及锁定器105。
在图4中例示的关闭(锁定)位置，弹簧108在盖壳体106和塞子107之间被压缩，并在塞子107和墨罐体101之间施加密封力。在一个示例中，塞子107可以包括O型环以改进塞子107和墨罐体101之间的密封。如图4中示出的，塞子107通过许多互补的特征件而保持在盖壳体106内，该互补的特征件包括塞子107的突片或突出，以及盖壳体106内的空腔或凹槽(channel)。这些包括盖壳体的凹槽111中的塞子107的突片110(在图4中隐藏但是在图5中可见)，盖壳体106的开口113中的塞子107的突片112，以及盖壳体106的空腔115中的塞子107的***(crown)114。应该理解，当盖组件102被解锁时，这些互补的特征件允许盖壳体106和塞子107之间的相对运动，如以下描述的。
如指出的，图5为例示在图4的盖组件102通过操作锁定器105解锁之后该盖组件102在瞬时部分开启状态的剖视图。该瞬时状态通过弹簧108和铰链104的合力而实现。当锁定器105被释放时，弹簧108施加力以推动盖组件102远离塞子107，同时保持塞子107和墨罐体101之间的密封力。应该理解，该力在弹簧108解压缩时减小，并且盖壳体106和塞子107的相对运动受到盖壳体106和塞子107的互补特征件(以上描述的)限制。
在图5中示出的瞬时状态下，突片112由开口113约束，***114(和弹簧108)在空腔115内移动，并且突片110到达凹槽111的下边界，其限制盖壳体106和塞子107之间的进一步相对运动。在以下更详细描述的一个示例中，该瞬时位置用以致动墨罐内的阀(使用盖壳体102的其他特征件)，以在塞子107和墨罐体101之间的密封破坏之前在墨罐体101中产生二次密封。在盖组件102到达图5中例示的瞬时位置之后，盖组件102的进一步运动受到由弹性带104施加到盖组件102的力的控制。如先前描述的，该力将盖组件旋转到完全开启位置。
图6为例示图4和图5的盖组件102在完全开启状态的剖视图。在该状态下，进一步旋转受到墨罐体101的侧壁116和铰链103(图6中不可见)的凸缘117之间的干涉的限制。
现在转向描述以上关于盖组件102的开口提及的二次密封机构，图7例示图1中先前例示的示例墨罐100的侧视图。在图7的示例中，盖组件102在关闭(锁定)状态。在该状态下，执行器201(盖组件102的延伸部)从盖组件102向下延伸，以压下滑动器202，该滑动器202被保持在墨罐100体中的凹槽中。例如，滑动器可以通过本领域公知的任何装置(诸如凹槽或突片)保持。在该位置，滑动器202与杠杆臂203(由弹簧204弹性加载)上的凸轮接合，该杠杆臂203由弹簧204弹簧加载，并且该滑动器202将杠杆臂203保持在在向下位置以抵御弹簧204的力。杠杆臂203被固定到可旋转的花键205，该花键205延伸到墨罐体101的内部中。在一个示例中，在花键205通过墨罐体101的壁时，花键205可以由卡环或C形夹保持就位，且由O型环等密封。
图8为以上描述的联动装置的透视图，单独示出图7中不可见的额外细节。在图8中，密封的小齿轮205被固定到第二杠杆臂206，该第二杠杆臂206进而通过销208被连接到阀体207，该销208相对于杠杆臂206被固定且相对于阀体207自由旋转。阀体207包括阀密封件209，该阀密封件209被配置为在安置在墨罐中的阀座210(见图9)中时提供密封。应该理解，在图7和图8中例示的盖关闭配置中，杠杆臂203通过滑动器202被保持在向下旋转位置，杠杆臂206通过其经由花键205与杠杆臂203的固定连接被保持在向上旋转位置，并且包含阀密封件209和阀座210的阀组件保持开启。
图9为示例墨罐100的局部剖视图(剖面图)，示出以上描述的在盖关闭配置中的墨罐和阀联动装置的内部细节。在图9中，杠杆臂206在其向上旋转位置，其通过阀体207平移到离座(unseated)的阀密封件209。图9中也例示的是墨罐体101的上腔室301，以及墨罐体101的下腔室401，其也称为馈送器罐。阀组件位于上腔室301和下腔室401之间，并允许上腔室301和下腔室401之间的流体连通。
现在转向图10，例示其中以上描述的盖在瞬时部分开启状态的示例墨罐100的侧视图。在该瞬时状态下，盖组件102部分开启，以使盖壳体106部分旋转，并且塞子(107)到墨罐(101)的密封被保持，但是由执行器201施加的保持力从滑动器202移除，其允许弹簧204的力将杠杆臂203向上旋转(图10中顺时针方向)。在一个示例中，盖组件102相对于关闭位置的旋转角度可以在大约10度到14度的范围内。
图11为示例墨罐100的局部剖视图(剖面图)，示出以上描述的墨罐和阀联动装置在瞬时部分盖开启状态的内部细节。在图11中，杠杆臂206向下旋转，其通过阀体207平移以使阀密封件209落座到阀座210中，从而在上腔室301和下腔室401之间提供密封且阻止上腔室301和下腔室401之间的流体连通。
图12例示示例墨罐100，其中盖组件在以上描述的弹性带104施加的力的作用下旋转到其完全开启位置。应该理解，在盖组件102从瞬时位置旋转到完全开启位置时，阀密封件209和阀座210之间的内部密封被保持，这是因为执行器201保持脱离滑动器202，从而允许弹簧204将杠杆臂203保持在其向上旋转位置。如以上描述的，杠杆臂203的位置对应于阀密封件209在阀座201中的安置。
上腔室301和下腔室401之间的密封隔离上腔室，以阻止重力导致的压力造成打印头组件处的墨流出。
根据以上描述，应该理解，开启盖时产生的事件顺序与用户关闭盖组件102的事件顺序是相反的。在完全开启状态和瞬时状态之间，内部阀关闭，并且墨罐体101的上腔室301没有被塞子107密封。当盖组件到达瞬时位置时，塞子(107)密封墨罐(101)的上腔室301，并且执行器201接合滑动器202。从瞬时位置到关闭位置，执行器201压下滑动器202，该滑动器202向下旋转杠杆臂203且向上旋转杠杆臂206到未安置在阀座210的阀密封件209，从而恢复墨罐体101的上腔室301和墨罐体101的下腔室401之间的流体连通。
图13例示示例打印机***300，其中通道门301在开启位置以允许对包含至少一个墨罐(诸如示例墨罐303)的墨罐仓302的通达以用于填充或再填充。图14为例示在完全开启位置的示例墨罐303和盖组件304中的一个的墨罐仓302的放大图。示例墨罐303和盖组件304可以类似于以上参见图1-图12描述的示例墨罐100和盖组件102。在这方面，盖组件304利用预加载铰链附接到墨罐，该预加载铰链用以在盖组件304被解锁时，将盖组件304从关闭位置旋转到开启位置。图14的盖组件304可以包括塞子，该塞子用以在盖组件304被解锁时在盖组件304部分旋转期间密封该墨罐。弹簧加载式联动装置可以被提供且可以被连接到墨罐中的阀。执行器可以从盖组件304延伸，以在盖组件304被锁定时接合并致动弹簧加载式联动装置，并且以在盖组件304被解锁之后脱离弹簧加载式联动装置。当弹簧加载式联动装置在与执行器接合时开启阀，并且与执行器脱离时关闭阀。塞子保持罐密封，直到内部阀关闭。
现在参见图15，流程图例示用于联接盖和阀以在墨罐中致动的示例方法500。示例方法包括通过盖组件密封墨罐，该盖组件包括塞子和执行器，该盖组件诸如图4中例示塞子107的盖组件102，以及图7中例示执行器201的盖组件102(方框501)。示例方法500进一步包括利用预加载铰链将盖组件从关闭位置旋转到第一位置以关闭墨罐中的阀(方框502)。例如，图10例示盖组件102由铰链104旋转到部分旋转的第一位置，以将执行器201与外部联动装置脱离，该外部联动装置包括滑动器202，外部杠杆臂203，铰链204以及密封花键205。图11例示内部联动装置，该内部联动装置包括杠杆臂206，阀体207以及阀密封件209，该阀密封件209被安置在阀座210中以密封(关闭)该阀。最后，示例方法500包括利用预加载铰链将盖组件旋转到第二位置，其中墨罐未密封，并且墨罐中的阀保持关闭(方框503)。例如，图12例示盖102被旋转到完全开启的第二位置，其中如以上描述的执行器102与联动装置脱离，且联动装置在如图10中的相同位置，对应于关闭阀。
因此，根据本文描述的各种示例，在墨填充操作期间，联接致动墨罐的外部盖和内部阀确保墨罐内部的阀在外部密封破坏且墨盒的墨罐中的负背压损失之前被密封。
为了例示和描述的目的，呈现各种示例的以上描述。上述描述不旨在详尽的或局限于公开的示例，并且变型和变体根据以上教导是可能的或可以从各种示例的实践获取。本文讨论的示例被选择且被描述以解释本公开的各种示例的原则和本质，以及其实际应用以使本领域内技术人员能够将本公开应用到各种示例中且具有各种变型以适合于预期的特定用途。本文描述的示例的特征可以以方法、设备以及***的所有可能组合来组合。
本文也指出，虽然以上描述示例，但是这些描述不应被视为限制意义。相反，在不偏离随附权利要求界定的范围的情况下，可以作出若干变型和变体。

Claims (15)

1.一种设备，包括：
墨罐；
利用预加载铰链附接到所述墨罐的盖组件，所述预加载铰链用以在所述盖组件被解锁时将所述盖组件从关闭位置旋转到开启位置，所述盖组件包括用以在所述盖组件被解锁时在所述盖组件的部分旋转期间密封所述墨罐的塞子；
连接到所述墨罐中的阀的弹簧加载式联动装置；
执行器，所述执行器从所述盖组件延伸，以在所述盖组件被锁定时接合并致动所述弹簧加载式联动装置，并且在所述盖组件被解锁之后脱离所述弹簧加载式联动装置，
其中所述弹簧加载式联动装置在与所述执行器接合时开启所述阀，并且在与所述执行器脱离时关闭所述阀，并且
其中所述塞子保持罐密封，直到所述内部阀关闭。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述墨罐包括上腔室和下腔室以及在所述上腔室和所述下腔室之间的所述阀，所述阀包括阀体、阀密封件以及阀座。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述弹簧加载式联动装置包括：
第一杠杆臂，在所述墨罐的内部且被联接到所述阀；
第二杠杆臂，在所述墨罐的外部；
密封花键，被固定到所述第一杠杆臂和所述第二杠杆臂；
弹簧，被联接到所述第二杠杆臂；以及
滑动器，被联接到所述第二杠杆臂以接合所述执行器。
4.根据权利要求3所述的设备，其中当所述执行器与所述滑动器脱离时，所述弹簧操作以将所述阀偏置到关闭位置，其中所述上腔室和所述下腔室之间的流体连通被阻止。
5.根据权利要求3所述的设备，其中当所述执行器与所述滑动器接合时，所述滑动器操作以开启所述阀，其中所述上腔室和所述下腔室之间的流体连通被允许。
6.一种方法，包括：
利用盖组件密封墨罐，所述盖组件包括塞子和执行器；
利用预加载铰链将所述盖组件从关闭位置旋转到第一位置，其中所述墨罐中的阀关闭；以及
利用所述预加载铰链将所述盖组件旋转到第二位置，其中所述墨罐未密封，并且所述墨罐中的所述阀保持关闭。
7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：
将所述盖组件从所述第二位置旋转到所述第一位置，其中所述墨罐被再密封，并且所述阀保持关闭；
将所述盖组件从所述第一位置旋转到所述关闭位置，其中所述阀开启，并且所述墨罐保持密封。
8.根据权利要求6所述的方法，其中当所述盖组件在所述关闭位置时，所述执行器接合将所述阀开启的阀联动装置。
9.根据权利要求8所述的方法，其中当所述盖组件在所述第一位置和所述第二位置之间时，所述执行器脱离所述阀联动装置。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述阀通过所述阀联动装置偏置到关闭位置。
11.一种***，包括：
墨罐仓；
安装在所述墨罐仓中的至少一个墨罐，每个墨盒包括：
墨罐；
利用预加载铰链附接到所述墨罐的盖组件，所述预加载铰链用以在所述盖组件被解锁时将所述盖组件从关闭位置旋转到开启位置，所述盖组件包括用以在所述盖组件被解锁时在所述盖组件的部分旋转期间密封所述墨罐的塞子；
连接到所述墨罐中的阀的弹簧加载式联动装置；
执行器，所述执行器从所述盖组件延伸，以在所述盖组件被锁定时接合并致动所述弹簧加载式联动装置，并且在所述盖组件被解锁之后脱离所述弹簧加载式联动装置，
其中所述弹簧加载式联动装置在与所述执行器接合时开启所述阀，并且在与所述执行器脱离时关闭所述阀，并且
其中所述塞子保持罐密封，直到所述内部阀关闭。
12.根据权利要求11所述的***，其中所述墨罐包括上腔室和下腔室以及在所述上腔室和所述下腔室之间的所述阀，所述阀包括阀体、阀密封件以及阀座。
13.根据权利要求12所述的***，其中所述弹簧加载式联动装置包括：
第一杠杆臂，在所述墨罐的内部且被联接到所述阀；
第二杠杆臂，在所述墨罐的外部；
密封花键，被固定到所述第一杠杆臂和所述第二杠杆臂；
弹簧，被联接到所述第二杠杆臂；以及
滑动器，被联接到所述第二杠杆臂以接合所述执行器。
14.根据权利要求13所述的***，其中当所述执行器与所述滑动器脱离时，所述弹簧操作以将所述阀偏置到关闭位置，其中所述上腔室和所述下腔室之间的流体连通被阻止。
15.根据权利要求13所述的***，其中当所述执行器与所述滑动器接合时，所述滑动器操作以开启所述阀，其中所述上腔室和所述下腔室之间的流体连通被允许。
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