[发明专利]喷墨打印机墨盒、阀组件以及阀芯

说明书

本申请是申请日为2006年03月24日，专利申请号为200610071376.7，名称为“喷墨打印机墨盒、阀组件以及阀芯”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及喷墨打印机墨盒、阀组件以及阀芯，尤其是指安装于喷墨打印机运载滑架上，向打印头或记录头提供墨水的墨盒，以及该墨盒使用的阀组件，和应用于该墨盒或阀组件中的阀芯。

背景技术

喷墨型记录头是喷墨打印机的必要构成部件。该记录头设置在喷墨打印机的一个滑架上。喷墨打印机的墨盒担负着向记录头供应油墨的任务。早期的墨盒利用可以产生压力的贮墨腔室构件来提供压力，例如在贮墨腔室中设置海绵之类的多孔材料，由此材料的毛细孔道提供贮墨腔室所需的负压状态。贮墨腔室的侧壁之一与供墨腔室保持流体连通，其他侧壁上开设有一个喷墨口。包括贮墨腔室、供墨腔室和喷墨口的墨盒，通常被可拆卸地安装于滑架上，并与记录头匹配对接，用以向记录头提供油墨。在喷墨口产生喷射压力的状态下，油墨从该喷墨口流入记录头中，进而从记录头的喷嘴中射出，喷溅到纸张等记录介质上。因应于墨水自身重力导致的流动性，前述设置于贮墨腔室中的多孔材料产生的表面张力可以缓解或阻止贮墨腔室中墨水因流体压力通过喷墨口发生泄漏。然而，在贮墨腔室中引入多孔材料之后，多孔材料的固有体积将占据贮墨腔室的一部分空间，这样将减少墨水的有效贮藏空间，提高墨水贮量的途径之一就是扩大墨盒容积。此外，多孔材料产生的表面张力将始终作用于其内吸附的墨水，从而不能从毛细孔中完全清除所含墨水，造成墨液残留。

消除多孔材料占用墨盒空间的技术措施之一，就是利用阀门与墨盒相应内腔的配合。例如美国专利文献US4677447，公开了一种利用单向阀结构控制墨水供应的墨盒。该墨盒中，单向阀设置于位于储墨腔侧壁的供墨管道中，阀体基本上位于储墨腔腔体外部，不影响储墨腔的容积，因此基本上可使墨水充满储墨腔的全部空间，从而有效地提高了墨水的储藏量。该墨盒利用一个伞形阀体由供墨腔中倒扣住与储墨腔连通的墨水通道，配合供墨腔中的压力变化打开或者关闭墨水通道。当启动记录头喷墨时，供墨腔产生负压。这时，伞形阀体因供墨腔与储墨腔之间的压力差而使伞面周缘向下偏移，使墨水从储墨腔经墨水通道流入供墨腔。这样既能实现连续向记录头供应墨水，又能由伞形阀体的固有结构特性维持供墨腔与储墨腔之间处于适当的压差状态。然而，在实际应用过程中发现，这种伞形阀体的使用效果却不尽人意。例如阀体的伞形面有出现反向翻折的可能性，在墨水压力波动较大的情形，伞形面将被迫使沿伞面中轴方向回翻，出现翻折的伞形面或者失去阀门功能，或者容易出现断裂毁损，致使墨盒的正常使用受到影响；在墨盒与伞形阀体结构固定不可拆卸的情形，这种阀体损毁可能直接导致整个墨盒报废；另一方面，这种伞形阀体在控制墨水通道开/闭过程中对墨水压力差的响应较为呆板，造成墨水通道关/闭动作滞后于记录头墨水需求，致使墨水供应不稳定等。

发明内容

细究产生上述因为阀体造成墨水供应不稳或墨盒使用寿命缩短的原因，发明人发现，这种伞形法体及与其配合的阀座在结构方面存在与墨水的流体特性不相适应的地方。因此，本发明目的在于提供一种阀芯，该阀芯能适应墨水压力的变化，及时地响应记录头的墨水需求，与阀座配合，控制墨水通道的关/闭，且消除了阀体伞形面易于毁损的缺陷。

本发明的另一个目的是提供一种阀组件，该阀组件利用上述目的涉及的阀芯，通过阀芯及时响应记录头的墨水需求，控制墨水通道的关/闭，亦且该阀组件能实现较好的密封特性，防止因密封性不良消弱墨盒储墨腔和供墨腔之间所需的墨水压力差。

本发明再一个目的是提供一种喷墨打印机墨盒，该墨盒利用前述两个目的涉及的阀芯或阀组件，灵便地将墨水供应至喷墨打印机记录头。

对应于上述第一发明目的，阀芯的构成包括阀杆和阀片。阀片由弹性材料制成，约呈喇叭形状。阀杆与相应阀座配合提供阀芯在该阀座上的定位。阀杆一端与阀片径向尺寸最小的一端固定密封连接形成阀杆固定端，其相对端朝向阀片的喇叭口收缩方向。阀片径向尺寸最大的一端位于阀杆固定端沿阀杆轴向的外侧。阀片径向尺寸最大端附近具有一个沿阀片喇叭口收缩方向凸伸的弯曲部。阀片径向尺寸最小端和阀片径向尺寸最大端之间的区域沿阀杆轴向背对阀片喇叭口收缩的方向凸伸，相应凸伸末端位于弯曲部沿阀杆轴向背对阀片喇叭口收缩方向的外侧。

上述阀芯，提供其阀芯定位的机构是阀杆沿自身轴向与阀杆固定端保持一段距离之处增加设置的径向外伸凸圈。