一種盛裝液體的容器的製造方法

2023-04-27 05:14:21

專利名稱：一種盛裝液體的容器的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種提供負壓力的液體接納容器及其製造方法，所述容器用來將液體供應到例如筆、噴墨部分之類的記錄站，還涉及一種包含該容器和噴墨記錄頭的噴墨卡盒以及一種噴墨記錄設備，尤其是，使用吹製成型法形成用於噴墨記錄領域的墨盒。
已經知道一種用來容納液體的容器，它能在容器內部保持負壓的同時從容器中供應出液體，這樣一種容器能藉助於自身產生的負壓力為液體使用區(例如一支筆的筆尖或者說尖端、與該容器連結的記錄頭等等)適當地供應液體。
有多種上述類型的液體接納容器已被使用，但是可用的範圍十分有限。其理由之一是它們之中沒有一種是結構簡單、容易製造的。
例如，在需要適當負壓力的噴墨記錄設備領域使用的一種墨盒，在其內部有一塊作為負壓發生源的多孔材料或者一個內部裝有彈簧的囊狀容器，所述彈簧能提供力量，抵抗由於墨水消耗而產生的向內變形，例如，日本專利申請公開號HEI-56-67269以及日本專利申請公開號HEI-6-226993就披露了這種墨盒。美國專利號4,507,062披露了另一種橡膠墨盒，它具有圓錐形輪廓，而且頂部呈球形，頂部壁厚比其它部位小。圓錐的球狀較薄部分提供一個比其它位置容易移動和變形的區域，這種墨盒已投入使用，而且至今尚且令人滿意。
然而，上述的負壓生成機構相當昂貴，不適用於印表機、具有書寫尖端的繪圖機之類的書寫設備。另外，使用複雜的負壓生成機構導致書寫設備體積龐大，因而也不符需要。
在書寫設備中已使用一種氈墊圈，它能產生負壓力，並能從書寫尖端引出空氣以便允許墨水供應到此處。這種類型的用來供應墨水的氣液排出結構的主要問題是書寫尖端處墨水洩漏。為了解決這一問題，已推薦了一種墨水保持機構，其中，在尖端和墨盒之間以預定的間隔做出大量翅片，翅片的方向垂直於墨水供應方向，以便保持住由於環境改變之類原因快要漏出的墨水，防止它洩漏。然而，這種機構導致相當多的墨水殘留在墨盒中不能使用。
這種書寫設備的墨水供應系統通常為開放型，從而引起墨水蒸發，減少了墨水的可用量。因此使用大體上密封的墨盒類型來抑制墨水蒸發是適當的。
下面簡短地介紹一下基本密封的墨盒。當墨水供應系統沒有採用負壓生成源時，墨水是因為與墨水使用部分(噴墨頭)有高度差(即靜壓頭差)而進行供應的。在墨水容納部分中不需要任何專門的條件，在一般情況下是使用一個簡單的墨水容納囊。
然而，為了使用密封系統，墨水供應通道必須在墨水容納囊和墨水使用區(噴墨頭)之間延伸，從而需要一個長的墨水供應管，使系統顯得龐大。為了減少或者消除墨水供應通道的靜壓頭差，已經推薦並投入使用一種能夠為墨水噴射頭提供負壓力的墨盒。此處使用一個術語「噴墨頭卡盒」，它是指包括噴頭和墨盒的聯合體。
噴墨頭卡盒被進一步分為記錄頭和墨水容納部分總是連在一起的類型，以及兩者分離並且可分離地安裝在記錄設備上但在使用中連成一體的類型。
在這兩種類型的結構中，在低於墨水容納部分中心處提供一個墨水容納部分與記錄裝置的連結區域，以便提高在墨水容納部分中所盛墨水的使用率。為了穩定地保持墨水，防止墨水從噴射部分(例如記錄裝置的噴頭)漏出，在噴墨頭卡盒中的墨水容納部分具有一種生成反壓力的功能，所述反壓力阻礙墨水流入記錄裝置，這種反壓力被稱作「負壓力」，因為它為噴射出口部分提供相對於外部大氣壓力而言的負壓力。
為了產生負壓力，可以使用多孔材料或者構件的毛細管力。使用這種方法的墨盒包括一個多孔材料(例如海綿)和一個通氣孔，所述多孔材料包含(最好是壓入)在整個墨盒之中，而所述通氣孔用來引入空氣，促進列印期間的墨水供應。
然而，當使用多孔材料作為墨水保持構件時，每單位體積的墨水容納率降低了。為了解決這一問題，曾有建議，多孔材料只包含在一部分墨盒之中而不是在整個墨盒之中。這種結構與整個墨盒中包含多孔材料的結構相比，其每單位容積墨水容納率以及墨水保持率較高。
根據提高墨水容納率的觀點，使用或不使用彈簧的囊狀容器，或者橡膠墨水接納容器是可以使用的。
這類結構的墨盒現在正得到廣泛使用。
然而，還需要作進一步的改進。
例如，應該進一步增大墨水容納率。也就是說，在相同容積的墨盒中要容納較大數量的墨水。
需要減少墨盒結構的零件以便簡化墨盒，還需要提高生產率和減少質量控制項目。
因此，本發明的基本目的是提供一種液體接納容器，能在穩定的負壓下往外供應液體。
本發明的另一個目的在於提供一種使用負壓型墨盒及其製造方法，其特徵為，墨盒的內部空間在儲存墨水時能使用到最大程度，而質量變化很小。
本發明的進一步目的是提供一種使用負壓型液體容器及其製造方法，還提供一種液體供應方法，其特徵為，採用一種簡單結構就能提高液體供應性能。
本發明的又一目的在於提供一種利用靜壓頭差而且尺寸緊湊的液體供應系統以及可用於它的液體容器。
本發明的進一步目的是提供一種特別適用於噴墨頭的墨盒。
本發明還有一個目的是提供一種新穎的墨水供應系統。
根據本發明的一個目的，提供一個液體容器，它包括一個外壁和一個內壁，所述外壁基本呈稜柱狀，並被提供一個明顯的通氣孔部分，並具有一個由三個表面構成的拐角；而所述內壁的外表面等於或者相似於所述外壁的內表面，並且所述內壁具有一個與所述外壁拐角相應的拐角，所述內壁限定一個用來盛放液體的液體容納部分，並進一步具有一個液體供應部分，以便從所述液體容納部分向外供應液體；其中，所述內壁的厚度從稜柱狀表面的中間部分到拐角減小，並且所述外壁和所述內壁彼此分離。
根據本發明的另一個目的，提供一個液體容器，它包括一個外壁和一個內壁，所述外壁基本呈稜柱狀，並被提供一個實質上的通氣孔部分，並具有一個由三個表面構成的拐角；而所述內壁的外表面等於或者相似於所述外壁的內表面，並且所述內壁具有一個與所述外壁拐角相應的拐角，所述內壁限定一個用來盛放液體的液體容納部分，並進一步具有一個液體供應部分，以便從所述液體容納部分向外供應液體；其中，所述外壁的每一個表面向內凸出，並且所述外壁的厚度從稜柱狀表面的中間部分到拐角減小，並且所述外壁和所述內壁彼此分離。
根據本發明的進一步目的，提供一個液體容器，它包括一個液體容納部分，一個拐角封閉構件，以及一個液體供應口，所述液體容納部分具有一個由三個表面構成的拐角；所述拐角封閉構件用來抑制所述液體容納部分拐角的運動，同時又允許它運動到拐角不產生顯著變形的程度，所以，所述拐角封閉構件能保持拐角的形狀，阻礙所述液體容納部分的變形；而所述液體供應口用來從所述液體容納部分向外供應液體；其中，所述液體供應口拐角處的厚度比稜柱形表面中間部分的厚度小。
根據本發明的第四個目的，提供一種液體容器製造方法，所述方法包括提供一個液體容器，它包括一個外壁和一個內壁，所述外壁基本呈稜柱狀，並被提供一個通氣孔部分，並具有一個由三個表面構成的拐角；而所述內壁的外表面等於或者相似於所述外壁的內表面，並且所述內壁具有一個與所述外壁拐角相應的拐角，所述內壁限定一個用來盛放液體的液體容納部分，並進一步具有一個液體供應部分，以便從所述液體容納部分向外供應液體；其中，所述內壁的厚度從稜柱狀表面的中間部分到拐角減小，並且所述外壁和所述內壁彼此分離；減低所述液體容納部分的壓力，使所述內壁和外壁彼此分離；以及將液體注入所述液體容納部分。
根據本發明的進一步目的，提供一個噴墨卡盒，它包括一個用來噴射墨水的噴墨頭以及一個與所述噴墨頭連接的墨盒，所述墨盒用來將墨水供應到所述噴墨頭；其中，所述墨盒包括一個外壁，一個內壁以及一個壓緊(夾緊)部分，所述外壁基本呈稜柱狀，並帶有一個明顯的通氣孔部分，並具有一個由三個表面構成的拐角；而所述內壁的外表面於或者相似於所述外壁的內表面，並且所述內壁具有一個與所述外壁拐角相應的拐角，所述內壁限定一個用來盛放墨水的墨水容納部分，並進一步具有一個墨水供應部分，以便從所述墨水容納部分向外供應墨水；所述壓緊部分位於除了最大面積側面之外的一個側面上，其中在所述壓緊部分所述內壁被所述外壁夾住；其中，所述內壁的厚度從稜柱狀表面的中間部分到拐角減小，並且所述壓緊部分在每個相對側面上被提供；其中，所述墨水供應部分和壓緊部分被提供在所述內、外壁的除了最大面積側面以外的多個側面之中。
在前文中提到的記錄設備的記錄筆或者噴出口需要負壓力墨水。
下面進一步詳細說明最佳狀態。
一種容器，其特徵為，所述內壁的厚度從其表面中間部分到拐角逐漸減小。
一種容器，其特徵為，所述內壁在其表面中間部分的厚度不小於100μm並且不大於400μm，而在拐角處的厚度不小於20μm並且不大於200μm。
一種容器，其特徵為，所述內壁和所述外壁的拐角是圓的。
一種容器，其特徵為，包圍液體容器的一個最小長方體的最長稜邊和最短稜邊之比為2∶1至10∶1。
本發明特別適用於墨盒、噴墨頭卡盒以及使用噴墨記錄系統的記錄設備。
根據本發明的一個進一步目的，提供一種墨盒，它包括一個外壁，一個內壁以及一個壓緊部分，所述外壁基本呈稜柱狀，並被提供一個明顯的通氣孔部分，並具有一個由三個表面構成的拐角；而所述內壁的外表面等於或者相似於所述外壁的內表面，並且所述內壁具有一個與所述外壁拐角相應的拐角，所述內壁限定一個用來盛放墨水的墨水容納部分，並進一步具有一個墨水供應部分，以便從所述墨水容納部分向外供應墨水；所述壓緊部分位於除了最大面積側面之外的一個側面上，其特徵為，在所述壓緊部分，所述內壁被所述夾壁夾住；其特徵為，所述內壁的厚度從稜柱狀表面的中間位置到拐角逐漸減小，並且所述壓緊部分在每個相對側面上被提供；其特徵為，所述墨水供應部分和壓緊部分被提供在所述內、外壁的除了最大面積側面以外的多個側面之中。
根據本發明的又一個目的，提供用於一種液體容器製造方法，其特徵為，所述液體容器包括一個外壁，一個內壁，以及一個液體供應部分，所述內壁具有一個等於外壁內表面的外表面，並具有一個能盛裝液體的液體容納部分；而所述液體供應部分用來從所述液體容納部分向外供應液體；其特徵為，所述液體容器具有稜柱形橫截面；所述方法包括以下步驟提供一套與液體容器外形相符的模具；提供用於外壁的基本呈圓筒形的第一型坯，所述第一型坯的直徑小於所述模具有直徑；提供用於內壁的基本呈圓筒形的第二坯；吹入空氣，膨脹第一和第二型坯，以致於第一型壞沿著所述模具延伸，內壁和外壁可以相互分離，並且由內壁確定的空間與由外壁確定的空間彼此具有相似的輪廓。
根據本發明的一個進一步目的，提供用於一種液體容器的製造方法，所述方法包括提供一種液體容器，它包括一個外壁和一個內壁，所述外壁基本呈稜柱狀，並被提供一個明顯的通氣孔部分，並具有一個由三個表面構成的拐角；而所述內壁的外表面等於或者相似於所述外壁的內表面，並且所述內壁具有一個與所述外壁拐角相應的拐角，所述內壁限定一個用來盛放液體的液體容納部分，並進一步具有一個液體供應部分，以便從所述液體容納部分向外供應液體；其特徵為，所述內壁的厚度從稜柱表面的中間位置到拐角逐漸減小，並且所述外壁和所述內壁彼此分離；減少液體容納部分的壓力，使內壁和外壁分離；以及將液體注入液體容納部分。
下面結合附圖，詳細介紹本發明的幾個最佳實施例，使本發明的這些和其它目的、特徵和優點更加明確。


圖1(a)是根據本發明第一實施例的一個墨盒的剖面示意圖。
圖1(b)是其側視圖。
圖1(c)是其透視圖。
圖2(a)是根據本發明第一實施例的一個墨盒的剖視圖，描述它在墨水排出時變形的情況。
圖2(b)是其側視圖。
圖3(a)第一實施例墨盒的另一個例子的剖視圖。
圖3(b)是其側視圖。
圖4(a)是本發明第一實施例墨盒的又一結構例子的剖視圖。
圖4(b)是其側視圖。
圖5是對於一種本發明墨盒負壓特性的概略描述。
圖6(a)-(d)描述本發明第一實施例墨盒的製造步驟。
圖7是描述本發明第一實施例墨盒製造步驟的工藝流程圖。
圖8簡略介紹本發明第一實施例墨盒在製造期間的情況。
圖9(a)是根據本發明第二實施例的一個墨盒的剖面示意圖。
圖9(b)是其頂視圖。
圖9(c)是其底部朝上時的透視圖。
圖10簡略描述本發明第二實施例墨盒在墨水排出時的變形情況。
圖11(a)是根據本發明第三實施例的一個墨盒的剖面示意圖。
圖11(b)是其側視圖。
圖12(a)-(d)描述本發明第三實施例墨盒的製造步驟。
圖13描述一個型壞的捏緊部分和具有間斷分離層的金屬模具。
圖14是描述本發明第三實施例墨盒製造步驟的工藝流程圖。
圖15(a)是一張示意的透視圖，介紹一個墨盒和一個記錄頭，該記錄頭可以連結到根據本發明一個實施例的墨盒上。
圖15(b)是一張局部剖視圖，描述記錄頭與墨盒的連結狀態。
圖16是一臺裝有本發明實施例墨盒的噴墨記錄設備的示意圖。
圖17用來簡略地描述墨盒的尺寸。
圖18(a)是本發明第四實施例墨盒的剖面示意圖。
圖18(b)是其側視圖。
圖19(a)是本發明第五實施例墨盒的剖面示意圖。
圖19(b)是其側視圖。
圖20介紹第一實施例墨盒的製造步驟。
圖21(a)是根據本發明第六實施例墨盒的剖面示意圖。
圖21(b)是其側視圖。
圖21(c)是其透視圖。
下面參照這些附圖，介紹本發明的多個最佳實施例。
在介紹最佳實施例之前，首先參見圖1、2圖5，描述穩定負壓的生成以及墨水保持機構。
圖1(a)-(c)是根據本發明第一實施例的一個墨盒的結構示意圖，其中，(a)為剖面圖，(b)為側視面，(c)為透視圖。圖1(a)的剖面是沿著一個平行於墨盒最大面積側面〔參見圖1(c)〕的平面切出的。圖2描述墨盒中的墨水被消耗時該墨盒的情況，其中(a1)-(d1)是沿著圖1(b)的B-B線切出的剖視圖，而(a2)-(d2)是沿著圖1(a)的-A線切出的剖視圖。這個實施例墨盒具有一個內壁(內殼)、一個外壁(外殼、外套或者說外框)以及一個分離層，而且用一種簡單的直接吹製成型過程(詳見下文)做出。
在圖1中，墨盒100具有一個與構成外殼或者說外套的外壁101分離的內壁102，墨水就被容納在由內壁102限定的空間(墨水容納部分)之中。外壁101的厚度顯著地大於內壁102的厚度，以致於不管內壁102由於將墨水排至外部而產生多大的變形，外壁101幾乎不產生變形。在外壁上做出一個允許空氣進入的通氣孔105，內壁具有一個熔接部分(壓緊部分)104，內壁在此處由外壁支承。
圖1的墨盒100由八個平表面以及一個附加的圓柱形墨水供應部分103構成。在墨水供應部分103的各個側面處，外壁和內壁的最大面積表面分別具有六個拐角(α1、α1*、β1、β1、α1*和α1)以及(α2、α2**、β2、β2、α2**和α2)，詳見下文。
內壁的厚度在上述拐角比在這些構成稜柱(特別是平行六面體)狀輪廓的表面或者說側面的中間部分要小，尤其是，從每個側表面的中間部分到相關的拐角厚度逐漸變小，致使各個表面朝墨水容納部分的內部凸起。凸起輪廓沿著消耗墨水時產生的表面變形的方向，這種凸起形狀促進了墨水容納部分的變形。
內壁的拐角由三個表面提供(這三個表面將在下文中詳述)，以致於該拐角的整體強度與這幾個表面中部部分的強度相比要高。然而，在每個拐角和鄰近每個拐角處的表面具有比提供該拐角的表面的中間部分小的厚度，從而使這些表面容易運動(詳見下文)，構成內壁拐角的部分具有大致相同的厚度是適當的。
墨水供應部分103通過一個排墨許可構件106與噴墨記錄設備的一根墨水排出管相連結，所述排墨許可構件具有防止墨水洩漏功能，以便防止在受到小振動或者外部壓力(初始狀態)時漏出墨水，在排墨許可構件106等的作用下，墨水供應部分103、內壁102和外壁101不容易相互分開。平面和圓柱輪廓弧形表面的相交部分γ1和γ2，能抵抗在墨水通過噴墨記錄設備正常噴射期間由於墨水消耗造成的內壁變形，不容易被壓扁。墨水供應部分103的形狀不一定是圓柱形，而可呈一個多邊稜柱形(多角柱狀物)，甚至在這種情況下，墨水供應部分103的尺寸與墨水容納部分相比也足夠小，所以仍能抵抗被墨水消耗導致的內壁變形，不容易壓扁。因此，即使在墨水耗盡時，在墨水供應部分103處的外壁和內壁也不變形，仍具有與初始狀態相同的輪廓。
在圖1和2中，墨盒的外壁101和內壁102相互分離，中間保留一個相對較大的間隙，但它不是不可避免的，這個間隙可以小到內外壁幾乎接觸的程度，或者只要內外壁是可分離的就足夠了。因此，在初始狀態，內壁102的拐角α2和β2位於外壁101的拐角α1和β1的內側〔見圖2的(a1)和(a2)〕。
此處，拐角是構成墨盒多面體的至少三個表面的相交部分，以及一個相應於延伸表面相交部分的部分。拐角參考標號是這樣命名的α是指由具有墨水供應口的表面形成的拐角，β是指其它拐角；而後綴1用於外壁，後綴2用於內壁。在平面以及圓柱形墨水供應部分弧形表面之間的相交部分用γ標出；並且外壁和內壁的所述相交部分也分別用γ1和γ2表示。拐角可在小範圍內變圓，在這種情況下，變圓部分仍被認為是拐角，而其它表面部分被看作側面。
墨水容納部分的墨水 隨著墨水通過噴墨記錄設備的噴墨記錄頭噴射而供應出來，與其一致，內壁102朝著減少墨水容納部分體積的方向從最大面積表面的中間部分開始變形。外壁101起到抑制內壁拐角位移的作用。在這個實施例中，拐角α2和β2幾乎不移動，以致於這些拐角能有效地對抗由於墨水消耗產生的變形，從而形成一個穩定的負壓力。
空氣經過通氣孔105進入內壁102和外壁101之間，使內壁102的表面平滑地變形，從而允許負壓力穩定地保持住。在內壁和外壁之間的空間通過通氣孔105與外界建立起流體聯繫。然後，由內壁提供的力與記錄頭噴射出口的彎液面力平衡，使墨水被保持住〔見圖2的(b1)、(b2)〕。
當大量墨水從墨水容納部分排出時，參見圖2的(c1)和(c2)，墨水容納部分變形，尤其是墨水容納部分的中間區域產生如上所述的平滑變形。熔接部分104起到抑制內壁變形的作用。所以，就鄰接最大面積表面的幾個側面而言，沒有壓緊部分的區段比具有壓緊部分104的區段容易開始變形並離開外壁。
然而，僅僅具有如同上述的這些內壁變形抑制部分，在盛在墨水容納部分內的墨水被使用到足夠程度之前，與墨水供應部分103相鄰的內壁的變形仍有可能關閉墨水供應部分。
根據這個本發明實施例，如圖1(c)所示，在初始狀態內壁拐角α2與外壁拐角α1相鄰，當內壁102變形時，內壁拐角α2比內壁其餘部分難變形，致使內壁的變形得到有效的抑制。在這個實施例中，各拐角的角度均為90°。
此處，規定內壁拐角α2的角度等於拐角α1。所述拐角α1位於至少三個外壁表面中的兩個大致平坦表面之間，也就是說，位於這兩個表面延伸的相交部分。規定內壁拐角角度等於外壁拐角角度，是因為在製造(詳見下文)中，墨盒是以外壁為基礎做出的，還因為在初始狀態內外壁輪廓相似。
因此，從圖2(c1)、(c2)可知，圖1(c)所示的內壁拐角α2做成可與外壁拐角α1離開，另一方面，除了由具有墨水供應口的表面形成的拐角之外，內壁拐角β2與拐角α2相比卻稍微離開相應的外壁拐角β1。然而，在圖1和2所示的實施例中，處於相對位置的角度β通常不大於90°。所以，與構成墨水容納部分內壁的其它零件相比，相對於外壁的位置關係能保持接近於初始狀態，以致於提供了一個內壁輔助支承。
再者，在圖2(c1)和(c2)中，相對的最大面積側面基本上是同時變形的，因此，它們的中間部分相互接觸，中間部分的接觸區域〔圖2(c1)、(d1)的畫陰影線的區域〕隨著墨水排出而增大。換句話說，在這個墨盒實施例中，在最大面積側面以及與其鄰接的側面之間形成的稜邊隨著墨水耗損而被壓扁之前，墨盒的最大面積側面已開始接觸。
圖2(d1)和(d2)畫出墨水容納部分中的墨水已基本全部用盡的狀態(最終狀態)。
在這種狀態，墨水容納部分的接觸區域基本上擴展到整個墨水納部分，並且一個或者多個內壁拐角β2已完全離開相應的外壁拐角β1。換句話說，甚至在最終狀態，內壁拐角α2仍舊可分離地位於接近相應的外壁拐角α1之處，所以拐角α2的抑制變形作用一起能延續到最後。
在達到這一狀態之前，熔接部分104可能已經離開外壁，這取決於內壁的厚度。甚至在熔接部分已離開外壁的情況下，熔接部分104的長度仍被保持，因此變形的方向受到限制。所以，即使熔接部分離開外壁，變形也不是雜亂無章，而是適當地保持著平衡。
如上所述，變形從最大面積側面開始，然後在最大面積側面的一個稜邊處被壓扁之前已進入相互平面接觸，並且接觸面積逐漸增大。除了由具有墨水排出口的側面構成的拐角之外，其餘拐角可以移動。因此，墨水容納部分變形的先後次序是由其結構決定的。
基本具有稜柱狀輪廓的墨盒外壁的基本平坦側面的至少一個最大面積側面是不固定在內壁上的，下文將作詳細介紹。
當墨水容納部分內的墨水數量由於從噴墨記錄頭射出而開始減少時，墨盒內壁在上述抑制條件下最容易變形的區域有變形的趨勢。因為至少有一個基本平坦的多面體最大面積側面沒有固定在內壁上，就在相應於該側面的內壁表面的大致中間區域開始變形。
因為開始變形的這個側面是平的，它就平滑並且連續地朝著與其相對的側面變形，與此相應，墨水容納部分中的墨水數量減少了。
所以，在反覆地噴射和停止噴射期間，墨水接納部分基本上不會產生不連續變形，從而能保持更加穩定的負壓，滿足噴墨記錄設備的噴墨要求。
在這個實施例中，所述最大面積側面彼此相對並且均不固定在內壁上，因而容易離開相應外壁，這兩個相對側面基本上同時彼此相對地產生變形，其結果是進一步改善了在噴墨期間負壓的維持以及負壓的穩定性。
在這個實施例中，噴墨墨盒的容積通常約為5-100cm3，典型的最大值為500cm3。
墨盒最大表面積側面與其它側面的尺寸比率可用下述方法確定。參照圖17，首先確定一個能包含墨盒的最小長方體，該長方體的稜邊標定為l1，l2和l3(稜邊l1的長度不小於稜邊l2的長度，而稜邊l2的長度大於稜邊l3的長度)。稜邊l1和l3的長度比應為大約10∶1至大約2∶1。這樣，當墨盒具有一個基本上為長方體的外廓時，最大面積表面的面積大於與其相鄰的表面的面積總和。
已經用一個液體容器做過試驗。所述液體容器的內壁中間部分厚度約為100μm，而與拐角相鄰處的厚度為幾個μm至10μm。在這種情況下，拐角由三個表面的相交部分提供，拐角的強度大體上相當於三倍厚度時的強度，也就是說約為10×3＝30μm時的強度。
在開始排出液體的初始狀態，所需的負壓能通過抑制拐角以及在表面或者側面之間的相交部分的下凹來產生。
隨著液體的進一步排出，變形開始，在容器的最大面積側面的中間區域產生接觸並逐漸增大。然後，內壁側面的拐角開始離開外壁的相應拐角。在拐角離開之後，拐角的原始輪廓立即產生復位的趨向，以致於拐角的變形又受到抑制。但是，隨著液體的進一步排出，由於厚度很小，只有100μm，拐角的輪廓就會逐漸變化。
然而，構成該液體容器的所有拐角不是同時而是按預定的先後順序離開和變形的。
所述先後次序的決定因素有液體容器的輪廓，拐角條件例如薄膜厚度以及壓緊部分(內壁在該處被熔接在外壁上並夾入外壁之中)的位置等等。藉助於在本實施例所示位置提供壓緊部分，能在該位置調節內壁的變形及其離開外壁的狀態，從而能防止內壁變形的紊亂。此外，在本實施例所示位置的相對位置再提供壓緊部分，可進一步穩定負壓力。
由於構成液體容器的多個拐角有次序地離開，從排出液體的初始狀態直到終了，均能穩定地產生預定的負壓力。隨著本實施例中內壁厚度接近100μm，在墨水被用盡時多個鄰接表面和多個拐角之間的相交部分會產生不規則的、也即朝向墨水供應部分的變形。
還用另一個液體容器做過類似的試驗，該容器的內壁中間部分的厚度為100-400μm，而與拐角相鄰處的厚度為20-200μm，所以該容器的拐角強度比上一個容器實例高得多。
在該容器的排出液體初始狀態，與上一實例相似，也能產生預定的負壓力。隨著墨水的進一步消耗，內壁的側面中間部分開始逐漸離開外壁。與該變形相應，拐角開始離開外壁的相應拐角，甚至在相當多數量的液體被排出之後，拐角的變形仍然很小。由於拐角在離開外壁時基本上保持了原有的輪廓，負壓力是穩定的。當液體被耗盡時，拐角輪廓仍然穩定，以致於負壓力被穩定地提供到墨水使用的最終狀態，並且只有最小數量的墨水殘留量。
通過附加試驗發現，當與內壁中間部分鄰接的厚度為100-250μm而拐角鄰接的厚度為20-80μm時，能產生穩定的負壓力。
曾用簡單的圓柱形容器做過類似的研究。在此處，圓柱形輪廓指高度大於直徑的圓柱形容器。
在使用這樣一種圓柱形容器情況下，由於弧形側面的強度甚高，以致於當它被用於噴墨記錄時容器不能壓扁。由弧形表面提供的高強度結構能經受住內壓力的減少。因此，內部負壓力變得太大。
接著，當內部液體被迫吸出時，弧形側面突然壓扁，與此同時，一部分端部表面明顯地彎曲。使用圓柱形輪廓時產生穩定的內壓力非常困難，因而不適用於噴墨記錄。
圖5畫出在根據本發明的墨盒中墨水容納部分的墨水排出量與墨盒負壓力的關係。在圖5中，橫座標表示墨水排出量，而縱座標表示負壓力。在這張附圖中，負的靜壓力用小方框畫出，而總的負壓力(它是負的靜壓力和墨水流動所生動負壓力之和)用「+」標記畫出。
此處，在墨水容納部分內的負壓力最好如下首先，在墨盒裝料到標記處時負的靜壓力約為+2至60mm水柱，此時相應的適用環境壓力約為-2至30mm水柱。如果在釋放時壓力為正值，可以在此記錄設備主部件內進行初始恢復操作，以便提供適用的負壓力。在此處，「在釋放時的狀態」不一定是圖2(a1)和(a2)所示的初始狀態。如果負壓被保持，墨盒也能容納數量稍小於墨水接納部分最大容納量的墨水。
其次，在進行和不進行記錄時的壓力較小，也就是說，負的靜壓力和總壓力之間的差別較小。這是通過減少動壓力來達到的。與使用多孔材料的墨水接納部分相比，在這種墨水接納部分自身內的動壓力可被忽略，所以，很容易獲得小的動壓力。
第三，從初始狀態直到最終狀態，由於墨水容納部分中墨水量的改變而產生的負的靜壓力改變要小。在一種結構簡單的墨水容納部分中，負壓力的改變線性或非線性地與墨水容納部分中所盛墨水的數量有關。因此負壓力變化率大。然而，在本實施例墨盒中，從初始狀態直到最終狀態之前，負壓力的改變不大，以致於獲得了基本穩定的負靜壓力。
曾對這個第一實施例墨盒的供墨作業進行了評估。其外壁最大厚度為1mm；內壁最大厚度為100μm；內壁表面面積為100cm2，外壁用Noryl樹脂材料製成，而內壁用聚丙烯樹脂材料製成，其性能類似於圖5所示容器，總壓力保持為-100mm水柱左右。因此，本實施例墨盒可令人滿意地用於需要產生穩定負壓力的噴墨記錄領域。由於它的容積使用效率高，還特別適用於小型噴墨記錄設備。
本文將介紹多個本發明實施例及其製造方法。然而本發明不受這些實施例限制。
本發明的第一實施例墨盒的示意圖見圖1(a)和(b)，其中(a)為剖視圖，(b)為側視圖，而(c)為透視圖。
圖3、4畫出圖1墨盒的一種改進例子，其中圖3(a)、圖4(a)為剖視圖，圖3(b)、圖4(b)為側視圖。
首先介紹第一實施例墨盒的結構。
在圖1(a)所示墨盒100中，參考標號101指墨盒的外壁，而102指墨盒的內壁。墨水被裝在由內壁102限定的一個墨水容納部分之中。在內壁的外側做出外壁以便保護墨水容納部分，以致於避免墨水由於內壁的不是故意的變形而洩漏。
標號103表示一個墨水供應部分。它用來將墨水從墨盒內部供應到外部，並起到與噴墨頭側面(未畫現)的一個墨水接收部分連結的作用。
在本實施例墨盒中，內壁拐角接近外壁拐角，以致於就輪廓而言墨盒內壁102與墨盒外壁101相似，所以墨盒內壁102能與墨盒外壁101(外殼)的輪廓搭配，並在中間形成預定的間隙。這相當於，具有一個外套以及一個內裝囊狀容器的傳統墨盒的死空間能被移動，以致於每單位容積外壁的容墨能力能夠增加(墨水容納效率能提高)。
標號104代表一個熔接部分，它用來通過內壁102形成一個密封空間。所述熔接部分用下法做成在墨盒吹製成型(詳見下文)期間，用一個金屬模具夾住一個用來形成墨盒壁的型坯，從而做出熔接部分。內壁部分被焊接，而外壁與其緊密接觸，以致於外壁101起到支承內壁102的作用，下文將作詳細介紹。在這個實施例中，如圖1(b)所示。熔接部分104從橫側看過去呈直線狀態。但是，如果在製造步驟(詳見下文)中直線狀不是不可避免的，墨盒就更容易從模具中取出。焊接部分104的長度不受它在本實施例中所用長度限制，只要它不延伸超出側面即可。
在圖1(a)中，為了更好地描述墨水供應部分103的用途，標出了墨水供應部分的位置，如果墨水供應部分處於墨盒橫側面上與熔接部分104相對的位置，在墨水供應部分也做出熔接部分。在這種情況下，此部分如同圖3(a)所示。
標號105表示一個通氣孔，當由內壁102限定的墨水容納部分的容積隨著墨水的消耗而減少時，通氣孔105用來將空氣引到內壁102和外壁101之間。它可以是一個簡單的開口，也可以是一個開口和一個進氣閥的組合體。在圖1實施例中通氣孔105是一個簡單開口。
圖3、4畫出通氣孔的一種改進例子。
在圖3改進例子中，在外壁和內壁之間並且鄰近熔接部分104的寬度約為幾十μm的一個小縫隙107被用作通氣孔。這個縫隙是容易做出的，其方法為，使用一種相對於外壁具有低粘著力的內壁材料，並且把外力施加於熔接部分104，從而使內壁102與外壁101分離。
在圖4改進例子中，內壁102和外壁101用不同的材料製成，並且使用殘餘應力這類與圖3例子類似的方法，將內壁與外壁分開。墨盒內壁的壓力平衡保持通過提供一個對外壁外側面打開的閥108來達到。在墨水正常供應時，只要通過縫隙107將空氣引入內外壁之間或者從該處排出空氣，就能完成足夠的壓力調節。而閥108被提供來適應由於墨盒脫落之類造成的快速、突然的壓力變化。
標號106表示一個排墨許可構件，它具有防止墨水洩漏功能，當輕微振動或者外部壓力施加到墨盒時，能防止墨水從墨水供應部分漏出。在這個實施例中，它是一個用具有彎液面保持性的墨水吸收材料製成的單方向纖維構件。墨水容納部分由排墨許可構件106基本上密封，並且在噴墨頭側面的墨水引導部分插入此處的情況下，排出墨水並且同時保持所述密封狀態。
在排墨許可構件106處，根據墨盒100和噴墨頭之間連結結構的不同，可使用一個橡皮塞，一種多孔材料、一個閥、一個過濾器或者一種樹脂材料來代替這種壓力接觸構件。
下面將要介紹根據這一實施例的製造方法。
本發明的一個實施例墨盒具有用樹脂材料成型的雙壁結構。其中，外壁具有一個能提供高強度的厚度，而內壁由小厚度軟質材料製成，因而允許內壁跟隨墨水的容積變化而變化。內壁最好具有抗墨水性能，而外壁最好具有抗衝擊性能等等。
在這個實施例中，墨盒的製造方法是使用吹制空氣的吹製成型法。這種方法用一種基本不膨脹的樹脂材料來形成構成墨盒的壁，使構成墨水容納部分的墨盒內壁能抵抗沿著任何方向的基本上均勻的載荷。因此，在一些墨水已經消耗之後，內壁能不顧墨盒內壁中的墨水沿著任何方向的擺動，確定無疑地保持墨水，從而改善了墨盒的總的耐用性。
至於吹製成型法，有使用噴射吹氣的方法，使用直接吹氣的方法以及使用雙壁吹氣的方法。
下面介紹本實施例所用的直接吹製成型法。
圖6(a)至(d)介紹根據本發明的墨盒的製造步驟，圖7是描述本墨盒製造步驟的工藝流程圖。圖8介紹墨盒在製造期間的情況，後綴1表示墨盒最大表面面積部分，而後綴2表示一個剖面，該剖面位於墨盒中間部分並且平行於墨盒的端表面。
在圖6中，標號201指一個用來提供構成內壁的樹脂材料的主蓄力器；202是一臺用來擠壓內壁樹脂材料的主擠壓機；203是一臺用來供應構成外壁的樹脂材料的次蓄力器，而204是一臺用來擠壓外壁樹脂材料的次擠壓機。噴射嘴呈多層噴嘴形式，它同時將內側樹脂材料和外側樹脂材料噴入模具，以便產生一個整體的第一和第二型坯。在這種情況下，當樹脂被供應時，內側樹脂材料和外側樹脂材料可能相互接觸，或者只是部分接觸。內側樹脂材料和外側樹脂材料的材質是這樣選擇的，以致於能避免在兩者接觸部分樹脂材料熔接在一起，或者當一種樹脂材料被供應到模具之中時，把一種化學組分加到這種樹脂材料中，以便使它們成為可分離的。當使用從相對於墨水的液體接觸性能觀點而言相似的材料時，內側材料或者外側材料可能具有多層結構，以致於樹脂材料以在接觸部分出現不同種類材料的方式被提供。內側樹脂材料在理論上是沿著周圍均勻地供應的，但它可局部減薄，以便提供一種容易跟隨內壓力變化的結構。所述局部減薄部分將沿著樹脂材料的供應方向延伸。
因此，外壁樹脂材料和內壁樹脂材料經過一個環205供應到模具206(圖7的步驟S301、S302)，從而形成一個由第一、第二型坯構成的型胚207(步驟S303)。放置金屬模具208，以便能夾入整體型胚207，如圖6(b)所示，然後將金屬模具移動到圖6(c)所示位置，把型胚207夾入其中(步驟S304)。
接下來，參見圖6(c)，通過空氣噴嘴209把空氣噴入金屬模具208的內腔，進行吹製成型(步驟S305)。此時，做成的墨盒如同圖8(a1)、(a2)所示。
在此時，內壁和外壁處於緊密接觸狀態，其間不出現間隙。在成型操作期間模具溫度控制在相對於一個參考溫度而言大約±30℃的範圍內，使得隨後各個墨盒的壁厚波動能被減少。
然後，分離除了墨水供應部分之外的內、外壁(步驟S306)。圖8(b1)、(b2)畫出在S306步驟的墨盒，在這種情況下內外壁用真空進行分離。另一種分離方法適用於正在成型的內、外壁樹脂材料具有不同熱膨脹係數(收縮率)的情況。在這種情況下，降低吹製成型之後的已成型產品的溫度，就能自動進行分離，以致於可以減少製造步驟的數量。在吹製成型期間被模具夾住的部分在成型之後可以加上外力，以便分離外壁和內壁，在其間產生的間隙可與空氣連通，以致於該間隙能被用作通氣孔。在墨盒用於噴墨記錄的情況下這是最好的，因為隨後的多個製造步驟可被減少。
在內外壁分離之後，注入墨水(步驟S307)。在注入墨水之前，墨水容納部分可先用壓縮空氣成型為初始狀態〔圖8(c1)、(c2)〕，然後再注入墨水。在實行初始狀態成型操作的同時，也可用壓力注入墨水。
注入墨水的數量最好約為墨水容納部分容積的90％，在以後即使有外力施加其上以及溫度變化或者壓力變化，均能防止墨水洩漏。
示意圖8(d1)及(d2)畫出在注入墨水之後的狀態。在此之後，當墨水從墨盒中排出時，墨盒的內壁和外壁會分離。在注入墨水之後，還要裝上排墨許可構件(步驟S308)。
在上述的吹製成型過程中，型坯207的加工是在它具有一定粘滯度時進行的，因此內壁樹脂材料和外壁樹脂材料沒有取向性。
在吹製成型之後的內壁樹脂材料厚度t1和外壁樹脂材料厚度T1小於它們在吹製成型之前的厚度t、T。由於上文提及的理由，外壁樹脂材料和內壁樹脂材料的厚度關係為T＞t以及T1＞t1。
其結果是，外壁厚度為1mm，內壁厚度為0.1mm，內壁的表面積為100cm2。外壁材料為Noryl(美國通用電子公司提供)，內壁樹脂材料為彈性模數比Noryl低的聚丙烯樹脂材料。內壁厚度均勻，並且在內壓力作用下整體收縮。由於採用吹製成型法，在製造期間的工序數量以及零件數量能夠減少。所以，收益改善，並且能方便地獲得內壁102的這種輪廓內壁102的拐角沿著墨盒外壁101的內側定位在外壁101的拐角處，如同圖1所示。
尤其是，在充滿墨水的初始狀態，墨盒內壁102就輪廓而言類似於墨盒外壁101，並且墨盒內壁102能沿著墨盒外壁101的內部延伸並保持一個預定範圍的間隙，從而能避免在具有一個外殼和一個囊狀內部容器的傳統墨盒中所需的死間隙。因此，由外壁限定的空間的每單位容積墨水容納能力能夠增加(墨水容納率提高)。
由於盛裝墨水的內壁與外壁分離並呈薄層狀，它很容易從外壁中取出，因而能被除去或者單獨再循環。
圖20是圖6(b)至(d)所示的模具圖，其中圖20(a1)、(a2)和(a3)是沿分模方向看過去的視圖，而圖20(b1)、(b2)和(b3)是沿著垂直於分模方向看過去的視圖。
在圖20中，(a1)和(b1)是模具夾住型胚前的視圖，而(a2)、(b2)是模具夾住型胚之後的視圖。在被模具夾入部分圓形型胚被壓扁成平板狀，並因此被熔接在一起。被夾入的捏住部分保留作為壓緊部分。在圖20(a3)、(b3)中畫出了用吹制空氣成型之後的型胚輪廓。
下面介紹構成墨盒的成形樹脂材料。
這種墨盒具有雙層結構，它包括用於盛裝墨水的內壁和覆蓋內壁的外壁。因此，內壁材料最好在小厚度時具有撓性，並具有良好的液體接觸性以及低的氣體滲透性；而外壁材料最好具有高強度以便保護內壁。
具有類似第一實施例輪廓的墨盒用聚丙烯樹脂材料、聚乙烯樹脂材料以及Noryl作為成型樹脂材料。雖然聚丙烯樹脂材料以及聚乙烯樹脂材料具有結晶性能，但是Noryl具有非結晶性能，很難產生結晶結構。
非結晶樹脂材料通常具有小的熱收縮率，而結晶樹脂材料的熱收縮率通常較大，非結晶塑性樹脂材料的例子有聚苯乙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚氯乙烯等等。聚醛和聚醯胺樹脂在一種預定條件下以一定比例部分地構成結晶部分。
結晶塑性樹脂材料具有一個玻璃轉變溫度(Tg；在此溫度分子開始微布朗運動，性能從玻璃狀轉變為橡膠狀)以及一個相對明確的熔點。反之，非結晶塑性樹脂材料具有一個玻璃轉變溫度但不具有明確的熔點。
塑性樹脂材料急劇地改變機械強度、比容、比熱、在玻璃轉變溫度的熱膨脹係數以及熔點，因此，可以根據材料性能選擇組合材料，使內外壁之間的釋放或者說分離性能得到改善。例如，象在第一實施例中那樣，外壁用Noryl之類非結晶樹脂做成，而內壁用聚丙烯等結晶樹脂材料製成，致使外壁具有高機械強度而內壁具有較大的熱收縮率和柔軟度。
具有碳水結構的樹脂(其聚合物分子只具有C-C鍵和C-H鍵)被稱作非極化聚合物。含有大部分極性原子(如氧、硫、氮以及滷素)的聚合物被稱做極化聚合物，極化聚合物具有較大的分子內聚力，因而能提供較大的結合力。
樹脂材料的釋放性能可以增加，其方法為使用適當的非結晶樹脂材料組合物以及非結晶樹脂材料和極化樹脂材料的組合物。
圖9畫出根據本發明第二實施例的墨盒。這種墨盒可用於日本佳能KABUSHIKI KAISHA公司提供的BJ-30V噴墨印表機。它的墨盒輪廓以及在墨水供應部分和內壁支承部分之間的位置關係與第一實施例有差別。
與第一實施例類似，墨盒壁為雙層結構，以便防止墨水蒸發，均勻墨盒壓力以及防止墨水洩漏。這種墨盒能跟隨由於墨水減少造成的內部壓力變化。在具有墨水供應部分的表面上，至少有一個由三個正交平面構成的拐角α，其角度大致為90°。
在第二實施例中的墨盒110比第一實施例相比，稍微接近於一個立方體構件，在其底面上形成一個墨水供應部分113。具有墨水供應部分113的側面和具有熔接部分114的側面不是彼此相對的。在與熔接部分相鄰處做成的縫隙117被用作通氣孔。
在多個基本平坦的外壁側面中至少有一個最大表面積外側面沒有與內壁112連結，以致於內壁與在第一實施例中相似，容易與外壁分離。然而在第二實施例中，與其相對的表面上具有一個墨水供應部分113，因而結構不相同。
當第二實施例墨盒的內壁112由於墨水容納部分內的墨水消耗而變形時，從墨盒頂部開始變形，而不是相對的兩個表面變形。變形的方向垂直向下，這個方向與從墨水供應部分到記錄頭的墨水供應方向相同。所以，在第二實施例中，儘管結構與第一實施不同，但穩定的墨水噴射以及負壓力的保持能完成得一樣好。圖10(a)至(d)畫的是當墨水從已充滿墨水的第二實施例墨盒墨水供應部分排出時產生的變化。此外，(a)至(d)中用後綴1所標明的部分垂直於墨盒頂面中間部分，而後綴2表示畫出的是該墨盒的頂面。
圖10(a1)和(a2)畫出初始狀態，墨盒的外壁拐角被布置在內壁拐角處，而且內壁和外壁是分離的。該墨盒具有一對最大表面積側面，其中之一被提供一個墨水供應部分並佔據底部，而另一個最大表面積側面佔據頂部。
當墨水開始從墨水供應部分排出時，如同圖10(b1)和(b2)所示，與墨盒外壁頂面相應的內壁表面中間部分開始變形。此時，內壁拐角β2中的一個拐角(它由相應於外壁頂面的幾個內壁表面構成)開始與相應的外壁拐角分離，並沿著外壁向下運動。已開始運動的拐角β2在一定程度上抑制內壁的變形。因此，它與拐角α2合作在墨水容納部分內產生的負壓力作用下產生一個力，以便恢復與外壁頂板相應的內壁側面的初始狀態。與第一實施例類似，空氣被引入內壁112和外壁111之間，以致於內壁的變形不會受到阻礙。因此，在墨水排出期間，負壓力被穩定地保持著。
當墨水進一步被排出時，與外壁頂面相應的內壁部分進一步變形，如圖10(c1)和(c2)所示，並且由內壁部分形成的拐角與外壁拐角分離。另一方面，具有墨水供應部分113的內壁表面幾乎不變形。這是因為，與第一實施例類似，墨盒內壁的相對拐角α2的至少一個角度不大於90°，所以，這個內壁拐角α2以一個可分離狀態被定位在外壁拐角α1處。
當墨水更進一步被排出時，達到圖10(d1)和(d2)所示的最終狀態，此時，與外壁頂面相應的內壁表面與具有墨水供應部分的表面接觸。由與外壁頂面相應的內壁表面形成的拐角β2進一步變形，以致於完全離開了外壁。
墨水供應部分有可能被內壁的內表面關閉。為了避免這種可能性，墨水供應部分被提供一個在墨水容納部分中部分地延伸的多孔材料或者纖維構件116，致使內部墨水能在多孔材料或者纖維構件的通過縫隙(它在與外壁頂面相應的內壁表面和伸出部分之間形成)的彎液面力作用下，確定無疑地排出。
在所述最終狀態，由內壁表面構成的拐角α2離開相應外壁的拐角α1，而具有墨水供應部分的內壁表面幾乎不變形。
由於在與具有最大表面積的外壁表面相對的表面上做出墨水供應部分，從初始狀態一直到最終狀態負壓力均能被穩定地保持住，並且墨水使用率也得到改善。
這種墨盒的製造方法與第一實施例所用的方法類似，也就是說，是使用吹製成型法。然而，在第一實施例中，墨水供應部分是沿著型坯供應方向做出的，空氣吹入口是由墨水供應部分提供的。而在第二實施例中，墨水供應部分113不是沿著型胚供應方向做出的，因此要另外增加一個熔接空氣吹入口工序以及一個提供墨水供應部分的步驟。空氣吹入口可以採用熔接部114a或者114b。在本實施例中是採用熔接部分114b，在成型之後，內壁是用熔接部分114b熔接的。
在增加熔接空氣吹入口步驟以及熔接墨水供應部分步驟的情況下，與最大表面積側面沿著熔接部分方向(也就是垂直於型坯供應方向的方向，在這種情況下，與第一實施例類似，墨水供應部分是沿著型胚供應方向的)提供的情況比較，第二實施例墨盒更加容易製造。
圖11畫出根據本發明第三實施例的墨盒。在圖11中，(a)是剖視圖，(b)是側視圖。在第三實施例中，在內壁和外壁之間提供一個分離層。
與第一和第二實施例類似，為了防止墨水蒸發，均勻墨盒內部的壓力以及防止墨水洩漏，提供多層壁，以致於墨盒能跟上由於墨盒內墨水減少引起的內部壓力變化。與第一和第二實施例類似，關於由包括墨水供應部分的表面形成的拐角α，在多個相對內壁的拐角α2的角度中至少有一個不大於90°，以致於提供了變形抑制功能。
在圖11(a)所示的墨盒120中，用121標出墨盒外壁，用122標出墨盒內壁。
外壁121的一部分和內壁122的一部分用一個分離層129分開，但是它們在其餘部分是整體的，而且雖然厚度不同，但使用同樣的材料做成。為了便利內外壁之間的分離，分離層129用一種不粘附外壁121或者內壁122的材料製成。
分離層129必須是可以從外壁121以及從內壁122上分離的，而且分離層能與外壁或內壁接觸，並能從外壁或內壁上分開。在任何情況下，只有在分離層129以及外壁121之間的間隙通過一個在外壁121上形成的通氣孔與外界處於流體連通狀態。內壁122和分離層129可以呈整體。
當墨盒內部的墨水被消耗時，內壁122變形，由內壁限定的空間的容積減小，結果，產生彈性恢復到初始狀態的力。因為分離層比內壁厚度小，它也在內壁的變形的同時跟隨內壁產生變形。外界大氣通過通氣孔125被引入到分離層129和外壁121之間。外界大氣的引入促進了內壁的變形，並且起到保持穩定的負壓力的作用。用123標出的是用來從墨盒向外供應墨水的墨水供應部分，它被連結到噴墨頭的一個墨水接收部分(未畫出)，用126標出的是一個墨水排出許可構件，它起到與噴墨頭連結部分的作用，其形式可以是一個與第一實施例類似的壓力接觸部件、橡皮塞子或者閥。
在鄰近墨水供應部分123處，外壁121和內壁122是整體的，因此在使用吹製成型法製造期間，墨水供應部分123的成型能力得以增加，詳見下述。
一個沒有畫出的噴墨頭側面的墨水引入部分，通過墨水排出許可構件126，連接到墨水供應部分123上，從而使噴墨記錄頭能得到墨水供應。通常，記錄頭的墨水接收部分是一個如圖15(a)所示的墨水供應管，它在許多情況下能完成穩定的墨水供應。如果墨水供應部分123的成型能力良好，與噴墨記錄頭的連結就得到保障，以致於墨水從連結部分漏出的現象就不會發生，並且墨盒相對於噴墨記錄頭的裝拆就能反覆進行，結果令人滿意。還有，因為內外壁在鄰近墨水供應部分123處做成整體，與墨水供應部分123鄰接處的強度能夠提高。用124標出的是內壁的熔接部分，它用外壁121與分離層129夾在一起。內壁122藉助於熔接部分被外壁121支承。
在第三實施例中，外壁厚度為1mm，內壁厚度為100μm，分離層厚度為50μm。內壁的表面面積約為100cm2。外壁和內壁用聚丙烯樹脂材料製成，而分離層用乙撐乙烯醇(EVA)製成。
聚丙烯樹脂材料具有高強度和低透氣性。而EVA樹脂材料比聚丙烯樹脂材料透氣性更低，還具有低的液體接觸性。在圖11(a)、(b)所示墨盒中，由於具有分離層，內壁不直接接觸外界大氣。外壁厚度比內壁和分離層大出許多。氣體滲透基本上與壁的平均厚度成比例，因此對於外壁和內壁來說不必再考慮氣體滲透。因此，內壁合乎需要地呈現出相對於墨水而言的高的液體接觸性，分離層合乎需要地具有低的透氣性，而外壁合乎需要地具有高強度，在第三實施例墨盒中，對於外壁、內壁和分離層來說，可分別使用合適的材料(按材料功能)。
下面介紹第三實施例墨盒的製造方法。這個實施例的製造方法與第一、第二實施例相同，也是吹製成型法。吹製成型法包括噴射吹製成型法、直接吹製成型法以及雙壁吹製成型法。此處將介紹直接吹製成型法，特別是與第一、第二實施例不同的部分。
圖12(a)至(d)畫出第三實施例墨盒的製造步驟。而圖13畫出金屬模具的夾緊部分以及一個斷續地包括分離層的型坯。
圖12中，用211標出的是一個主蓄力器，它用來供應用於內壁的樹脂材料，212是一臺主擠壓機，它用來擠壓內壁樹脂材料；213a是一個次蓄力器，它用來供應分離層樹脂材料；214a是一臺次擠壓機，它用來擠壓分離層樹脂材料；而213b也是一臺次蓄力器，它用來供應外壁樹脂材料；而214b也是一臺次擠壓機，它用來擠壓外壁樹脂材料。這樣供應的內壁樹脂材料、分離層樹脂材料以及外壁樹脂材料通過環215供應到壓模216，從而形成一個整體地包括它們的型胚217。如同圖12(b)至(d)所示，型胚217是用金屬模具218和空氣噴嘴219來成型的，所述金屬模具218用來夾住型胚217，而所述空氣噴嘴219用來在頂部噴射空氣。
下面參見圖13和14，介紹這種墨盒的製造過程。
供應內壁樹脂材料217c、分離層樹脂材料217b以及外壁樹脂材料217a(步驟S311，S312，S313)，從而擠壓出型胚217(步驟S314)。如同圖13所示，樹脂材料的供應方式為內壁樹脂材料217c和外壁樹脂材料217a是連續供應的，而分離層樹脂材料217b是間斷地供應的。
能夾入型胚217的金屬模具218從圖2(b)所示狀態移到圖2(c)所示狀態，以便夾入型胚217(步驟S315)。然後，如同圖12(c)所示，用空氣噴嘴219噴射空氣，將型胚吹製成型為金屬模具218的形狀(步驟S316)。
然後，墨盒與金屬模具分離(步驟S317)，並注入墨水(步驟S318)。最後裝上包括墨水排出許可構件126的塞子(步驟S319)。
在這種吹製成型過程中，型胚217在加工時具有一定的粘滯性，所以，內壁樹脂材料、外壁樹脂材料以及分離層樹脂材料不會具有指向性。
在吹製成型後的內壁樹脂材料、外壁樹脂材料以及分離層樹脂材料的厚度t1、T1以及b1小於它們在吹製成型前的厚度t、T以及b。在第三實施例中，外壁樹脂材料和內壁樹脂材料滿足以下關係T＞t，以及T1＞t1。因為分離層僅僅用來隔開內壁和外壁，它的厚度不受限制，但考慮到分離層不是充分地隔開它們這樣一個不利條件，分離層應該比內壁薄，所以在這個實施例中分離層的厚度滿足b1＝0.5t1。
圖18畫出根據本發明第四實施例的墨盒。在圖18中，(a)為剖視圖，而(b)為側視圖。在第四實施例中，型胚的直徑較大，基本上等於墨盒的整個寬度，因此與先前的實施例都不相同。
下文將介紹其不同點。
在圖18(a)中，用104標出的是內壁被熔接的部分，並且內壁被外壁夾住。這個部分被稱作「壓緊部分」。如圖所示，壓緊部分104基本上沿著墨盒100高度方向的整個寬度被做出。
下面介紹製造方法。由於減少了型胚的擴張，從型胚到墨盒拐角的距離實際上能被減少，以致於拐角的厚度能做得彼此幾乎相等，因而拐角的強度變化能被減少。
由於在第四實施例中壓緊部分基本上覆蓋了墨盒橫側面的整個寬度，內壁支承部分更加穩定，因此負壓力能穩定地生成。通過在每個相對位置上形成寬的壓緊部分能提高墨盒自身的強度，因而也增加了對抗衝擊之類的可靠性。
根據第四實施例，不管墨盒輪廓產生了多大變化，仍能獲得相似的效果。然而，這種墨盒的輪廓是對稱的，並且壓緊部分面向一個與具有最大面積的表面相鄰的側面，由於負壓力能夠產生，這種安排就特別合乎要求。尤其是由於採用了抵抗內壁(它們處在通過最大面積側面的相對位置上)變形的方法，最大面積側面因墨水消耗而產生的變形能進行調節。這與上述拐角變形抑制一起，進一步穩定了負壓力。
圖19是根據本發明第五實施例的墨盒的示意圖。在圖19中，(a)為剖視圖，而(b)為側視圖。
在第五實施例中，與上述實施例墨盒比較，各表面之間的拐角和相交部分稍微圓一些。
其結果是，當型胚被擴張到金屬模具內部時，拐角和相交部分能做得更加堅固。此外，還能有效地防止出現針孔。
還有，由於它具有圓滑的形狀，外壁和內壁的薄片厚度能做得基本一致，從而使表面的運動更加穩定。由於在拐角和中間部分的薄片厚度一致，強度也更為穩定。
此外，拐角呈局部球狀，中間部位呈局部圓柱狀，因而提高了強度，並能有效地防止這些部位被壓扁。其結果是，能可靠地防止平面被壓扁。
在第五實施例中應用了下述關係(表面自身的抗壓扁力)＜(相鄰側面相交部分的抗壓扁力)＜(拐角的抗壓扁力)壓扁的先後次序能被調整，從而產生穩定的負壓力。
上述實施例中的製造方法也可用來製造本實施例墨盒，只要把金屬模具208(見圖12)的與拐角和側面相交部分相應的區域做圓就可以了。
金屬模具的製造變得更容易了，從而能提高生產率，降低成本。
本實施例可適用於任何形狀的墨盒，因而也可用於上述實施例中的任何一個，還能用於下面將要介紹的只使用一個壁的實施例。
圖21是本發明第六實施例墨盒的示意圖。
在圖21中，(a)為剖視圖，(b)為側視圖，而(c)為透視圖。
在第六實施例中，內、外壁中的一個被除去，或者說只有一個壁被用作墨盒結構。
與第一至第五實施例類似，本實施例所用的製造方法也是使用吹入空氣的吹製成型法。在第一和第二實施例中，型胚由使用一臺主擠壓機202和次擠壓機204的不同樹脂材料製成，並且型胚被餵入金屬模具，再在那裡施加吹制空氣。而在第六實施例中，只用一臺主擠壓機202，並且只用一種單一的樹脂材料。這種樹脂材料可以是具有不同的液體接觸性能和蒸發性能的一種完全不同的樹脂材料。
在第六實施例中，不再需要通氣孔，也不再使用外壁。
在最大面積區域不再提供壓緊部分，因而最大面積側面的厚度從最大面積側面的中間部分到拐角連續減少。這種墨盒先使用同上述帶有外壁的實施例相同的方法製造，然後去除外壁，內壁的厚度分布情況為內壁的最大面積側面的中間部分向內凸出，如同在上述實施例中一樣。這種凸出的輪廓以及厚度分布能有效地允許最大凸起輪廓側面根據墨盒內負壓力的改變，從其中間部分開始平滑地變形，增加其凸起程度。
根據墨盒內墨水的減少程度，拐角朝最大面積側面的中間部分移動，但拐角的輪廓保持不變。在這個實施例中，隨著墨盒中墨水的進一步減少，在最大面積側面和一個與其相鄰的側面之間形成的中間部分或者說稜邊壓扁之前，最大面積側面的內表面已經相互接觸。然後，隨著墨水進一步減少，在最大面積側面之間的接觸面積增大。所以，最大面積側面的平滑變形是有保證的。
由於變形勻稱，它的性能適用於墨盒。
下面介紹一個帶有記錄頭的墨盒實施例的使用情況。圖15(a)是一個記錄裝置的記錄頭的示意圖，該記錄頭可與本發明墨盒相連，而圖15(b)畫出記錄頭和墨盒相互連接的狀態。
在圖15(a)中，用401標出的是作為記錄裝置的記錄頭單元，作為一個單元，它包括黑、黃、青和品紅記錄頭以便進行全彩列印。每個記錄頭具有液體流動通道，每個通道又有噴射墨水的噴射出口，並且記錄頭能產生從噴射出口噴出墨水所需的阻力。
402標出的是一根墨水供應管，它用來將墨水引入記錄頭部分；在其一端還具有一個過濾器403，它用來俘獲外部異物或氣泡。
當上述墨盒100被安裝在記錄頭單元401上時，墨水供應管402被連結到墨盒100的一個壓力接觸構件106上，如圖15(b)所示。
在墨盒裝好之後，墨盒中的墨水藉助於在記錄裝置內提供的恢復裝置之類(未畫出)被餵入記錄頭側面，從而建立起墨水相通的狀態。所以，在列印操作期間，墨水從記錄頭內的墨水噴射部分404噴出，結果，墨盒內壁102內的墨水就被消耗。
在這個實施例中，墨盒的墨水供應部分被安置在中心下方。因此不管墨盒中的墨水量如何變化，都不需要調節記錄頭側板的噴射力，此外，墨水的使用率能夠提高(實際可用的墨水量增加)。
此外，因為每個實施例的墨盒自身能提供負壓力，墨水供應部分提供的壓力接觸構件、閥、橡皮塞子或者其它墨水排出許可構件，只要能在墨盒從記錄頭上取走時保持住墨水，就足夠了。
下面將要介紹一臺噴墨記錄設備，它用圖1實施例墨盒來進行記錄操作。圖16是一臺使用該實施例墨盒的噴墨記錄設備的示意圖。
在圖16中，記錄頭單元401和墨盒100由一個定位裝置(未畫出)固定並支承在噴墨記錄設備的一個卡盒上，其中記錄頭和墨盒可以分別拆下。
驅動電機513的正反轉動通過轉動齒輪511和509傳送到一根引導螺杆504上並使其轉動，卡盒具有一個能與引導螺杆504的一個螺旋槽505嚙合的銷子(未畫出)。因此，卡盒能沿著該記錄設備的縱嚮往復運動。
用502標出的是一個蓋，它用來蓋住在記錄頭單元中的每個記錄頭的前側面，並且用來在吸取裝置(未畫出)作用下通過開口完成記錄頭的吸取復位。在通過齒輪508等傳來的驅動力作用下，蓋502運動，以便蓋住記錄頭的噴射側面。在鄰近蓋502處還提供一個清理刀片(未畫出)，它被支承著並可作垂直運動。該刀片不屬於要披露的結構，使用已知的清理刀片即可。
當卡盒處於初始位置時，在引導螺杆504的作用下進行加蓋、清理以及吸取復位操作。任何其它已知機構可用於這一操作。
圍繞一根預定軸線轉動卡盒上提供的連板530，使已安裝在卡盒上的記錄頭單元的電連接墊片452與連接墊片531接觸，從而建立起電連接關係。由於不使用連接器，沒有過多的力施加到記錄頭上。
在上文的描述中，外壁和內壁均為單層結構，但是它們也可為多層結構，以便增加抗衝擊性能等。尤其是，多層結構的外壁能有效地防止墨盒在搬運或安裝期間受到損傷。墨盒可以和噴墨記錄頭做成整體，也可做成相對於噴墨記錄頭可拆卸地安裝的結構等等，本發明墨盒可用於任何一種類型。
在上文的描述中，墨盒被用於噴墨記錄領域，但它也能用於一種液體接納容器之中，以便在負壓下將液體供應到一個外部構件或者元件(例如筆)。
下面介紹圖21實施例墨盒的製造方法。還要描述在上述每個實施例中外壁的結構，以及外壁對內壁的影響。
首先要做好金屬模具以便提供所需的弧度。圖21的墨盒實施例能用直接吹製成型法制出，並且只需做出外壁或者內壁即可。
採用直接吹製法時，可分離的外壁和內壁是用一個圓筒型型胚做出的，只需通過空氣吹制把它均勻地膨脹到型胚成型模具的內表面即可。
所以，在內壁拐角處的厚度比側面中間區域要薄。外壁也是如此，在拐角處的厚度比側面中間區域薄一些。
因此，做出的內壁似乎是層迭在外壁內部，所述外壁的厚度從每個側面的中間部分到拐角逐漸減小。其結果是，內壁具有一個與外壁內表面相配的外表面。因為內壁外表面跟隨著外壁的厚度分布，內壁變成向內凸出，這種結構特別適合最大面積側面的需要，因為它能促進內壁的平滑變形。內壁的凸起程度可為不大於2mm，特別是，內壁外表面的凸起程度不大於1mm。在一個小面積側面中，所述凸起輪廓可能小到容易產生測量錯誤的範圍，但是它們仍具有所需的性質，因為它有助於提供稜柱形墨盒變形先後的規律性。
再對外壁進行一些描述。如同上文所述，外壁的功能之一是抑制內壁拐角的變形。為了實現這一功能，外壁合乎需要地覆蓋內壁拐角並抵抗變形，保持內壁的形狀。所以，外壁或者內壁可用塑性樹脂材料、金屬或者薄紙等覆蓋。外壁可覆蓋整個內壁，或者可以呈與金屬杆相連的拐角覆蓋物的形狀。而且，外壁也可具有網孔結構。
液體容器所用的材料可為聚乙烯樹脂材料和聚丙烯樹脂材料，而且內壁材料最好具有15-300(kg/cm3)的拉伸彈性模量。
適用的材料可在這個範圍內根據容器的輪廓、厚度和所需的負壓力進行選擇。
上文中已結合實施例結構對本發明進行了詳細介紹，本發明不受其限制，熟悉此項技術的人對此所做的各種變化均未越出本發明的範圍。
權利要求
1.一種能產生負壓的液體容器的製造方法，其中，所述液體容器包括一個外壁；一個內壁，它的外表面等同於外壁的內表面，並且具有一個能夠盛裝液體的液體容納部分以及一個用來從液體容納部分向外供應液體的液體供應部分；其中，所述液體容器具有一個多邊形橫截面，所述製造方法包括以下步驟提供一個符合液體容器外形的模具；提供一個用於外壁的基本呈圓筒形的第一型坯，所述第一型坯的直徑小於所述模具的直徑；提供一個用於內壁的基本呈圓筒形的第二型坯；吹入空氣，膨脹所述第一和第二型坯，以致於所述第一型坯沿著所述模具延伸，並且所述內壁和所述外壁可以相互分離，並且由所述內壁確定的空間與由所述外壁確定的空間彼此具有相似的輪廓。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵為，所述第一和第二型坯由具有不同熱收縮率的樹脂材料製成。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵為，在一個與所述型坯餵入所述模具的方向基本垂直的側面上提供液體供應部分。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵為，在一個與所述型坯餵入所述模具的方向基本平行的側面上提供液體供應部分。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵為，在膨脹步驟中，至少所述內壁膨脹而不拉長。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵為，所述第二型坯包括一個用來形成內壁的內壁層以及一個分離層，並且所述內壁層是連續地餵入所述模具的，而分離層是間斷地餵入所述模具的。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵為，在所述膨脹步驟之後，所述內壁和所述外壁相互分離，並注入墨水。
8.一種盛裝液體的容器的製造方法，所述方法包括提供一個液體容器，它包括一個基本呈稜柱狀的外壁，它被提供一個通氣部分，並具有一個由三個表面構成的拐角；一個內壁，它的外表面等同於或者相似於所述外壁的內表面。並且所述內壁具有與所述外壁拐角相應的一個拐角，所述內壁限定一個用來盛裝液體的液體容納部分，並還具有一個用於從所述液體容納部分向外供應液體的液體供應部分；其中，所述內壁的厚度從稜柱狀表面的中間位置到所述拐角減少，並且所述外壁和所述內壁彼此分離；降低液體容納部分的壓力，使所述內壁和所述外壁相互分離；將液體注入所述液體容納部分。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵為，進一步包括給所述液體容納部分增壓。
10.根據權利要求1所述的方法，其特徵為，在所述膨脹步驟中，使所述內壁在所述拐角部的厚度小於每個側面的中部的厚度。
11.一種能產生負壓的液體容器的製造方法，其中，所述液體容器包括一個外壁；一個內壁，它的外表面等同於外壁的內表面，並且具有一個能夠盛裝液體的液體容納部分以及一個用來從液體容納部分向外供應液體的液體供應部分；其中，所述液體容器具有一個多邊形橫截面，所述製造方法包括以下步驟提供一個符合液體容器外形的模具；提供一個用於外壁的基本呈圓筒形的第一型坯，所述第一型坯的直徑小於所述模具的直徑；提供一個用於內壁的基本呈圓筒形的第二型坯；吹入空氣，膨脹所述第一和第二型坯，以致於所述第一型坯沿著所述模具延伸，並且所述內壁和所述外壁可以相互分離，並且由所述內壁確定的空間與由所述外壁確定的空間彼此具有相似的輪廓，而且成形一個液體供應部分，在該液體供應部分處，所述內壁和外壁是整體的。
12.根據權利要求11所述的方法，其特徵為，在所述膨脹步驟中，所述內壁在靠近構成所述液體供應部分的外壁的開口的端部，沿著所述外壁向後摺疊。
13.根據權利要求11所述的方法，其特徵為，所述液體供應部分為圓筒形。
14.根據權利要求11所述的方法，其特徵為，在所述膨脹步驟中，使所述液體供應部分的一個鄰接液體容納部分的側端具有一彎折部分。
15.根據權利要求11所述的方法，其特徵為還包括將液體噴射入所述液體容納部分的步驟，和提供用於允許從所述液體供應部分排放液體的排液許可件的步驟。
16.根據權利要求15所述的方法，其特徵為還包括這樣的步驟利用降低所述液體容納部分中的壓力而將所述內壁從所述外壁上撕開，然後進行所述液體噴射步驟。
17.根據權利要求11所述的方法，其特徵為，在所述提供型坯的步驟中，所述第二型坯具有樹脂材料的多層結構。
18.如權利要求11所述的方法，其特徵為，所述第一和第二型坯是由具有不同熱收縮率的樹脂材料製成的。
19.一種液體容器製造方法，其中，所述液體容器包括一個外壁；一個內壁，它的外表面等同於外壁的內表面，並且具有一個能夠盛裝待供給一個液體噴射頭的液體的液體容納部分以及一個用來從液體容納部分向外供應液體的液體供應部分；其中，所述液體容器具有一個多邊形橫截面，所述製造方法包括以下步驟提供一個符合液體容器外形的模具；提供一個用於外壁的基本呈圓筒形的第一型坯，所述第一型坯的直徑小於所述模具的直徑；提供一個用於內壁的基本呈圓筒形的第二型坯；吹入空氣，膨脹所述第一和第二型坯，以致於所述第一型坯沿著所述模具延伸，並且所述內壁和所述外壁可以相互分離，並且由所述內壁確定的空間與由所述外壁確定的空間彼此具有相似的輪廓，而且成形一個液體供應部分；和將一個閥門連接到所述內壁，以構成液體供應口。
20.根據權利要求19所述的方法，其特徵為，在所述膨脹步驟中，將所述液體供應部分提供在所述液體容器的下部。
21.根據權利要求19所述的方法，其特徵為，所述內壁在靠近構成所述液體供應部分的所述外壁的一個開口的端部，沿所述外壁向後摺疊。
22.根據權利要求19所述的方法，其特徵為還包括將液體噴射入所述液體容納部分的步驟，和提供用於允許從所述液體供應部分排放液體的排液許可件的步驟。
23.根據權利要求19所述的方法，其特徵為，在所述提供型坯的步驟中，所述第二型坯具有樹脂材料的多層結構。
24.根據權利要求19所述的方法，其特徵為，所述第一和第二型坯是由具有不同熱收縮率的樹脂材料製成的。
全文摘要
製造能產生負壓的液體容器的方法,該容器包括:外壁;內壁,其外表面等同於外壁內表面,並有盛裝液體的容納部分以及從容納部分向外供應液體的供應部分;該容器具有多邊形橫截面。該製造方法包括:提供符合容器外形的模具;提供用於外壁的圓筒形的第一型坯,其直徑小於模具的直徑;提供用於內壁的圓筒形的第二型坯;吹入空氣,膨脹第一和第二型坯,使第一型坯沿模具延伸,內壁和外壁相互分離,並且由內壁確定的空間與由外壁確定的空間有相似的輪廓。
文檔編號B41J2/175GK1277920SQ0010
公開日2000年12月27日 申請日期2000年3月31日 優先權日1995年4月17日
發明者佐佐木敏明, 須釜定之, 岡田英生 申請人:佳能株式會社