CN2905439Y

CN2905439Y - 喷墨打印机墨盒及其压力平衡阀

Info

Publication number: CN2905439Y
Application number: CN 200620058617
Authority: CN
Inventors: 胡诚
Original assignee: Print Rite Technology Development Co Ltd of Zhuhai
Current assignee: Print Rite Technology Development Co Ltd of Zhuhai
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2016-04-28

Abstract

本实用新型是一种喷墨打印机墨盒及其压力平衡阀。压力平衡阀包括由阀座侧壁包围形成的阀腔。该阀腔由设置于其中的采用弹性材料制备的阀芯分隔为互相隔绝的两个腔室。在分别对应于前述两个腔室的阀座侧壁上，开设有与前述阀腔的外部连通的输墨孔。阀芯由两层阀片构成。两层阀片之间相互紧密贴合。两层阀片上分别设置有与前述两个腔室分别对应连通且位置相互错开的至少一个阀孔。该压力平衡阀及其喷墨打印机墨盒可有效地缓解供墨口因打印头***而增大的压力。

Description

喷墨打印机墨盒及其压力平衡阀

技术领域

本实用新型涉及应用于喷墨打印机的墨盒以及应用于这种墨盒的压力平衡阀。特别是应用于喷墨打印机的以海绵作为储墨腔内墨水吸持体，或者是单纯利用其内部空间储存墨水的墨盒，及其压力平衡阀。

背景技术

喷墨打印机与其配套墨盒之间常见的油墨供给方式之一，是通过将带有墨液通孔的供墨针***墨盒出墨口内，供墨针刺穿在出墨口端沿或内腔设置的密封片或密封膜，使墨液从出墨口流入供墨针中的墨液通孔的方式实现的。通常供墨针采用硬度或强度非常大的金属材料或塑料制备，墨盒则采用硬度或强度较大的塑料制备。因此，供墨针和墨盒两者均具有较大的刚性，而塑性较差。这种状态下，若要在供墨针和墨盒之间实现墨液的传输，同时还能防止墨液泄漏，则还必须在供墨针和墨盒出墨口之间配备必要的密封手段。常见的密封手段通常是在供墨口内设置密封圈。早期的打印机墨盒常使用其中部带有通孔的密封圈。这种密封圈可箍紧供墨针针杆外表面，在针杆与墨盒出墨口之间提供墨液密封功能，使墨盒内的墨液只能从供墨针中的墨液通孔流出。这种墨盒结构方式，由于密封圈本身带有通孔，致使在安装墨盒过程中，除去出墨口密封膜时会产生少量的墨液泄露，而在拆卸墨盒时，墨盒中的残墨也会自密封圈通孔流出，造成工作环境污染。

中国实用新型专利说明书CN03201870，针对上述密封圈不能实现阻断墨液通道的技术问题，提供了一种集间隙密封功能和通道关闭功能于一体的密封圈。该密封圈包括一个管状的弹性体。弹性体的下端有向上延伸的供墨针导入孔。该导入孔并非是通孔，其顶端为一封顶膜，封顶膜有一定的厚度，封顶膜中部有一连通导入孔内部与封顶膜上部空间的缝隙。该缝隙在自由状态下处于密闭状态，液体不能通过。这种带有自闭功能的密封圈，其与供墨针配合的导入孔必须依靠密封圈材料的弹性与供墨针形成过盈配合，才能在导入孔与供墨针之间形成有效的密封，如此要求自然状态下导入孔的直径不能大于供墨针。通常，自然状态下导入孔的直径稍小于供墨针针杆直径。这样，在装配状态下，导入孔才能箍紧供墨针针杆表面，形成有效密封。由于密封圈上的供墨针导入孔在其轴向上与封顶膜存在一定的距离，进而在封顶膜和被供墨针密封的导入孔之间形成气腔。因此当供墨针***密封圈导入孔时，两者之间形成的密封效应首先将压力施加于气腔内的空气上。随着供墨针沿导入孔的进一步推进，受压缩的空气，一部分将沿封顶膜缝隙被压入墨盒内，一部分则沿供墨针的墨液通孔被压入供墨针针头内部。这些进入供墨针针头内部的空气将吸收供墨针墨液通孔内的墨液压力，或者反过来向供墨针墨液通孔内的墨液释放压力，造成供墨针墨液通孔内的墨液压力发生波动，影响流向纸张等记录介质的墨液流量的均衡性，最终劣化打印质量。

此外，为了维持墨盒内储墨腔中的墨水处于一定的负压状态，通常把墨盒内腔分隔为储墨腔和供墨腔，其中储墨腔具有较大的空间容积，用于储备墨水，供墨腔的容积与打印机供墨针体积适应，直接向打印头供应墨水，两腔之间通过单向阀实现沟通。在这种情形下，墨水只能通过单向阀进行单向流动，不具备进行双向流动的可能性。故当该类墨盒上机时，由于字车供墨针的***，导致墨盒供墨口内用于盛装墨水的有效容积变小，墨水压力在极短(0.2秒到1秒之间)的瞬间急剧增大。这部分增大的墨水压力会沿供墨针内的墨水管道、单向阀通道以及供墨口的密封界面等处向外释放。此时极易招致打印头滴墨，或者永久性地损坏供墨针或单向阀。相反，当墨盒从打印机字车供墨针上拔脱，而供墨针与供墨口内的密封圈依然保持紧密接触的一瞬间(0.2秒到1秒之间)，因供墨口内用于盛装墨水的有效容积急剧变大，供墨口内的墨水压力相应地迅速降低，形成真空。当真空度超过打印头(包含其供墨通道和微喷孔通道)自身额定的墨水吸持能力时，该真空将作用于供墨针微喷孔并将微喷孔通道内的墨水反向吸入供墨口内，导致微喷孔为了保持压力平衡而从外部大气中吸入空气，从而在微喷孔内形成空气蓄积，致使微喷孔通道内形成不易消除的微型气囊，导致在以后的反复装机操作中降低墨盒的上机效果。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种能因应于墨盒储墨腔与供墨口之间压力差而自动控制墨水通断，同时可以释放供墨口内较大压力的应用于喷墨打印机墨盒的压力平衡阀。

本实用新型另一个目的是提供一种喷墨打印机墨盒，该墨盒可维持储墨腔与供墨口之间适当的压差状态，同时能有效缓解因供墨口内压力过高造成的漏墨或对打印头的损害。

按照上述目的一设计的喷墨打印机墨盒用压力平衡阀，包括由阀座侧壁包围形成的阀腔。该阀腔由设置于其中的采用弹性材料制备的阀芯分隔为互相隔绝的两个腔室。在分别对应于前述两个腔室的阀座侧壁上，开设有与前述阀腔的外部连通的输墨孔。阀芯由两层阀片构成。两层阀片之间相互紧密贴合。两层阀片上分别设置有与前述两个腔室分别对应连通且位置相互错开的至少一个阀孔。这里，位置相互错开的阀孔，是指两层阀片上的阀孔在垂直于墨水流动的方向上保持一段距离，它们并未直接通过头尾端口对接的形式连通，而是每层阀片上的阀孔端口之一均贴合于另一层阀片用于贴合的相应表面。如果在两个腔室之间出现压力差时，两层阀片的贴合面因其所承受的压力存在差异而出现程度不同的轻微位移，从而两层阀片的贴合面之间形成间隙，该间隙允许墨水在其内流动，并进而使墨水通过阀孔流入由阀座形成的腔室，最终进入供墨口或者储墨腔。

按照上述目的二设计的喷墨打印机墨盒，包括储墨腔和供墨口。储墨腔和供墨口通过流体通道连通。在流体通道中设置有压力平衡阀。该压力平衡阀包括由阀座侧壁包围形成的阀腔。该阀腔由设置于其中的采用弹性材料制备的阀芯分隔为互相隔绝的两个腔室，分别对应于这两个腔室的阀座侧壁上开设有与前述阀腔的外部连通的输墨孔。阀芯由两层阀片构成。这两层阀片之间相互紧密贴合，两层阀片上分别设置有与前述两个腔室分别对应连通且位置相互错开的至少一个阀孔。

本实用新型的压力平衡阀，在结构上包含由弹性阀芯分开的两个腔室，它们之间通过阀芯上设置的位置相互错开的阀孔得以相互连通。两个腔室分别通过其自身腔壁上开设的贯穿孔与墨盒的供墨口和储墨腔连通。与墨盒供墨口连通的腔室具有与供墨口内墨水相同的压力。与墨盒储墨腔连通的腔室具有与储墨腔内墨水相同的压力。如果在两个腔室之间出现压力差时，两层阀片的贴合面因其所承受的压力存在差异而轻微位移，从而两层阀片的贴合面之间允许墨水在其内流动，并进而通过阀孔流入由阀座形成的腔室，最终进入供墨口或者储墨腔。设置有这种压力平衡阀的墨盒在初次上机或者后续重复装机过程中，因供墨针***供墨口而增大的墨水压力，可以通过两层阀片贴合面的对应位移连通其上的阀孔，将增大的压力释放入与储墨腔中，使供墨口内的压力维持在供墨针等部件所能承受的压力范围内；或者因供墨针退出供墨口减小的墨水压力，通过两层阀片贴合面的对应位移连通其上的阀孔，墨水流入供墨口，使供墨口内的压力维持在供墨针等部件所能承受的压力范围内。

附图说明

图1本实用新型压力平衡阀实施例一结构分解示意图。

图2a本实用新型压力平衡阀实施例一剖视图。

图2b本实用新型压力平衡阀调节墨水压力过程示意图。

图3本实用新型压力平衡阀实施例二剖视图。

图4本实用新型喷墨打印机墨盒结构示意图。

具体实施方式

参见图1、2a、2b，本实用新型喷墨打印机墨盒用压力平衡阀实施例一。

该压力平衡阀结构上由阀腔和位于其内的阀芯构成。

阀腔是由阀座侧壁包围形成的大体呈圆柱形的密闭空腔。该阀腔由设置于其中的采用橡胶之类弹性材料制备的阀芯分隔为互相隔绝的两个腔室a、b。出于生产工艺的需要，构成阀腔的阀座包括上盖1和底座5。上盖1和底座5经分别加工成型后，通过设置于上盖1柱壁端面上的凸环102和设置于底座5柱壁端面上的环槽502相互紧密扣合，构成前述密闭空腔。在分别对应于两个腔室a、b的阀座侧壁上，即上盖1和底座5的轴向端壁上，开设有与阀腔外部连通的输墨孔101、501。

阀芯由上下两层阀片3、4构成。两层阀片3、4之间通过其柱壁端面上分别对应设置的凸环402和凹槽302相互在圆柱壁部分紧密贴合，两层阀片3、4的中央部分，其相对的两个表面之间保持相互贴合的状态。两层阀片3、4的圆柱壁外表面与上述阀腔的相应圆柱壁内表面密封接触。两层阀片3、4上分别设置有与前述两个腔室a、b分别对应连通的一个阀孔301、401。这里，阀孔301、401在垂直于墨水流动的方向上保持一段距离，它们并未直接通过其自身的头尾端口对接连通。阀片3上的阀孔301面对阀片4的端口贴合于阀片4用于贴合的相应上部表面。阀片4上的阀孔401面对阀片3的端口贴合于阀片3用于贴合的相应下部表面。在两个腔室a、b之间出现压力差时，两层阀片3、4的贴合面因其所承受的压力存在差异，而沿墨水流动方向发生程度不同的轻微位移，导致两层阀片3、4存在位移偏差，从而在两层阀片3、4的贴合面之间形成允许墨水在其内流动的间隙，使墨水通过阀孔301、401流入由阀座形成的腔室，最终通过上下两个腔室a、b分别进入储墨腔或者供墨口，实现墨水自储墨腔流向供墨口，完成墨水供应，或者墨水自供墨口流向储墨腔，达到降低供墨口内墨水压力的目的。在腔室a的墨水压力大于在腔室b的情况下，阀片4中央部位向下偏移的距离大于阀片3，在两层阀片3、4之间形成供墨水流动的间隙，墨水经输墨孔101进入腔室a，通过阀孔301、阀片3、4的间隙和阀孔401流入腔室b，最后经输墨孔501供应到用墨机构，如图2b虚线剪头α所示。反之，完成由腔室b指向腔室a的墨水流动。

参见图3，本实用新型喷墨打印机墨盒用压力平衡阀实施例二。

该压力平衡阀同实施例一基本相同，其结构相同的部分采用相同的数字进行标记，或者省略了相同构件的标记。其差别在于，上盖1和底座5经分别加工成型后，其柱壁端面上均设置了直径相同的环槽，上盖1和底座5合拢时，橡胶制备的密封圈2即置于该环槽中，为上盖1和底座5提供接口密封。

参见图4，本实用新型喷墨打印机墨盒。

该墨盒6包括由多个侧壁包围构成的储墨腔(图中未示出)和供墨口603。储墨腔和供墨口603通过流体通道连通(图中未全部示出)。在流体通道的适当位置(图中为墨盒较宽的一个侧壁)，设置用于容纳上述实施例一中压力平衡阀的阀腔601、流体通道602和连通孔604。阀腔601、流体通道602和连通孔604均前述墨盒侧壁以凹入方式形成，使用状态的墨盒需用胶膜之类的密封材料封闭阀腔601、流体通道602和连通孔604敞开的槽口。阀腔601一端与储墨腔连通，另一端通过流体通道602和连通孔604与供墨口603相连通。实施例一中的压力平衡阀被置入阀腔601，并与阀腔601的腔壁之间保持密封状态。储墨腔和供墨口603之间受实施例一中压力平衡阀的调控，可处于储墨腔向供墨口603输出墨水的连通状态，或供墨口603向储墨腔释放压力反向连通状态。

Claims

1.喷墨打印机墨盒用压力平衡阀，包括由阀座侧壁包围形成的阀腔，所述阀腔由设置于其中的采用弹性材料制备的阀芯分隔为互相隔绝的两个腔室，分别对应于所述两个腔室的阀座侧壁上开设有与所述阀腔的外部连通的输墨孔，其特征在于所述阀芯由两层阀片构成，所述两层阀片之间相互紧密贴合，所述两层阀片上分别设置有与所述两个腔室分别对应连通且位置相互错开的至少一个阀孔。

2.喷墨打印机墨盒，包括储墨腔和供墨口，所述储墨腔和所述供墨口通过流体通道连通，所述流体通道中设置有压力平衡阀，所述压力平衡阀包括由阀座侧壁包围形成的阀腔，所述阀腔由设置于其中的采用弹性材料制备的阀芯分隔为互相隔绝的两个腔室，分别对应于所述两个腔室的阀座侧壁上开设有与所述阀腔的外部连通的输墨孔，其特征在于所述阀芯由两层阀片构成，所述两层阀片之间相互紧密贴合，所述两层阀片上分别设置有与所述两个腔室分别对应连通且位置相互错开的至少一个阀孔。