噴墨印表機用墨盒排氣方法
2023-08-07 11:09:31 2
專利名稱：：噴墨印表機用墨盒排氣方法
技術領域：
：本發明涉及噴墨印表機用墨盒的排氣方法。該方法特別適用於具有以下特點的墨盒其內部腔室中灌注有接近滿腔或設計容量的墨水，同時其出墨口處於接納噴墨印表機供墨針之前的密封狀態，並且其內部腔室中有一個是同出墨口連通且其內設置有浮標的用於檢測墨盒內部墨水容量的檢測腔。與這種墨盒適配的記錄頭被設置於噴墨印表機字車上，作為墨水容納器件的墨盒則以可拆卸的方式裝配在噴墨印表機字車上，並通過供墨針和相應墨水流動通路同記錄頭上的噴嘴保持連通。
背景技術：
：噴墨型印表機，其列印方式通常是由墨盒之類的墨水容器提供墨源，經由相應的墨水流動管道將墨水輸運至記錄頭，在列印信號的驅動下將墨水自記錄頭上設置的噴嘴噴射至紙張等記錄介質上，來完成字符或圖形的記錄。常見的市售噴墨印表機根據其噴嘴的結構形式，可以分為壓電式噴墨印表機和氣泡式噴墨印表機。壓電式噴墨印表機，是在其記錄頭噴嘴附近的墨水流動管道兩側各設置一塊或多塊壓電晶體。壓電晶體受數據調製的列印信號控制，產生收縮或膨脹變形，擠壓噴嘴中的墨水自噴嘴射出後形成微細的液滴，濺落至記錄介質例如紙張的頁面上，形成一個記錄點。氣泡式噴墨印表機，其記錄頭結構與壓電式噴墨印表機相似。它們的差別是，氣泡式噴墨印表機在記錄頭噴嘴附近的墨水流動管道內壁或外壁上設置了加熱電極。數據調製的電脈衝信號被送到噴嘴的加熱電極上，加熱電極快速升溫，使噴嘴附近的墨水迅速汽化，形成汽泡。汽泡膨脹產生的壓力使墨水自噴嘴射出後形成一個個微細的墨滴，濺落至紙張頁面上。電脈衝消失後，墨水蒸汽凝聚，噴嘴內的墨水通過表面張力維持在與噴嘴外表面齊口的水平。記錄頭抽取墨水後形成的負壓引導儲墨腔內的墨水流入噴嘴所在的墨水流動管道。按照記錄頭同墨盒的配置關係，噴墨印表機墨盒又包括兩種類型。一種是墨盒與記錄頭合一的一體化結構墨盒；另一種是墨盒與記錄頭分離的分體式結構墨盒。一體化結構的墨盒既包括記錄頭也包括墨水儲藏室，其記錄頭設置於墨盒的出墨口上。分體式結構的墨盒，其墨水儲藏室與記錄頭相互分離設置，墨水儲藏室僅用於盛裝墨水，記錄頭則設置於印表機字車上。新出廠的產品，無論是一體化結構的墨盒，還是分體式結構的墨盒，其內腔中均灌裝有定量的墨水。其中，對於分體式結構的墨盒，其墨水灌注過程通常是首先密封住墨盒的出墨口和導氣口，用彈性膠質材料例如矽膠堵塞灌墨口，隨後用針管從灌墨口插入墨盒的儲墨腔中，抽除其內的空氣，達到一定的負壓值後，通過同一根針管向儲墨腔中灌注墨水，拔除針管後稱量墨盒達到的重量以獲取墨水的灌注量，即可獲得灌有墨水的墨盒。上市的墨盒會在其儲墨腔內保持一40Kpa一50Kpa的負壓，同時其墨水檢測腔應當達到充滿墨水，至少檢測腔內的浮標應當處於被整體浸沒的狀態。通常，為達到預定的墨水灌注量，一般會採用兩次這種負壓灌注方式。在這種生產流程下得到的墨盒產品在應用於列印之前，始終會有較多的空氣殘留於墨盒儲墨腔中，而且由於墨盒出墨口、導氣口和灌墨口都處於密封狀態，以致經過運輸過程導致的振動、顛簸、搖晃之後，殘留於墨盒儲墨腔中的空氣會進入檢測腔，甚至進入位於出墨口前方的墨水管道中，使檢測腔內的浮標失去浮力產生的環境條件，導致墨盒失去檢測其內儲墨腔中墨水容量的功效。在振動或溫變劇烈的狀態下，有可能對出墨口形成氣阻，導致列印不出墨或斷線等現象的發生。
發明內容本發明目的在於提供一種噴墨印表機用墨盒的排氣方法。該排氣方法無論是應用於生產全新的墨盒，還是應用於回收經過列印使用的空舊墨盒，都能夠達到使墨盒在灌注墨水之後即使經過劇烈的振動或溫變過程也能使其檢測腔充注有足以浸沒浮標的墨水量。根據上述發明目的，提出一種噴墨印表機用墨盒排氣方法。該方法適用的墨盒至少包括出墨口5、導氣口4、灌墨口16、緩衝腔12、檢測腔9和儲墨腔10。該排氣方法依次包括下列步驟①採用彈性軟質矽膠封閉灌墨口16，採用單向密封閥21封閉出墨口5，保持導氣口4處於暢通狀態。隨即，②保持檢測腔9位於墨盒鉛垂向最低部位的狀態。之後，③把輸墨針管經彈性軟質矽膠沿灌墨口16插入儲墨腔10內，向墨盒內部充注墨水至儲墨腔IO基本達到墨水滿注狀態後拔出輸墨針管，隨即封閉導氣口4。然後，保持灌墨口16位於儲墨腔10鉛垂向最高部位的狀態，把抽氣針管經彈性軟質矽膠沿灌墨口16插入儲墨腔10中，抽取儲墨腔10中的氣體，經過卸壓之後即可得到墨盒產品。一般地，前述噴墨印表機用墨盒排氣方法，在實施步驟④卸壓環節前保壓2min5min,步驟④中抽取儲墨腔10中的氣體達到的負壓值範圍是一85Kpa—100Kpa。較好地，前述噴墨印表機用墨盒排氣方法，其步驟④至少重複兩次。根據上述發明目的，再次提出一種噴墨印表機用墨盒排氣方法。該方法適用的墨盒至少包括出墨口5、導氣口4、灌墨口16、緩衝腔12、檢測腔9和儲墨腔IO。該排氣方法依次包括下列步驟①採用彈性軟質矽膠封閉灌墨口16，採用單向密封閥21封閉出墨口5，保持導氣口4處於暢通狀態。隨即，②保持檢測腔9位於墨盒鉛垂向最低部位的狀態。之後，③把輸墨針管經彈性軟質矽膠沿灌墨口16插入儲墨腔10內，向墨盒內部充注墨水至儲墨腔IO基本達到墨水滿注狀態後拔出輸墨針管。然後，④把導氣口4連通儲墨腔10的埠置於儲墨腔10鉛垂向最高部位，把抽氣針管插入導氣口4以連通儲墨腔10，抽取儲墨腔10中的氣體，經過卸壓之後即可得到墨盒產品。優選地，前述噴墨印表機用墨盒排氣方法，在實施步驟④卸壓環節前保壓2min5min，步驟④中抽取儲墨腔10中的氣體達到的負壓值範圍是一85Kpa—100Kpa。尤佳地，前述噴墨印表機用墨盒排氣方法，其步驟④至少重複兩次。本發明的噴墨印表機用墨盒排氣方法，對完成墨水貫注的全新墨盒或者回收墨盒，採用由灌墨口或者導氣口抽取出墨腔中的氣體至預定負壓狀態，再經過保壓和卸壓處理後，殘留於墨盒檢測腔和出墨口內部的氣體會隨著腔內壓力急劇變化而碎化成直徑極小的氣泡，並隨同因為抽氣形成的墨水液流從檢測腔和出墨口流出到緩衝腔，最終到達儲墨腔內。這樣，經過多次抽氣處理之後，檢測腔和出墨口內的殘存氣體量將被降至極低的水平，使兩腔內部幾乎不再存有氣體。如此，在儲墨腔內的墨水被耗盡之前，檢測腔和出墨口都將被墨水充滿，從而使檢測腔內充滿可以完全浸沒浮標的墨水溶液，並且由出墨口向噴墨印表機供墨針輸運的墨水不再含有影響列印字跡清晰度的氣體。圖面說明圖1現有噴墨印表機用墨盒剖面結構示意圖。圖2應用本發明排氣方法處理現有墨盒時的實施例一剖面結構示意圖。圖3應用本發明排氣方法處理現有墨盒時的實施例二剖面結構示意圖。具體實施方式實施例一為便於本領技術人員更好地理解本發明的技術實質和精髓，下面結合附圖首先介紹應用本發明排氣方法處理的一種現有墨盒結構。在所有附圖中，相同同的零部件、特徵或者結構。實施例介紹過程中所針對的具體結構或零部件僅做為本領域技術人員理解本發明排氣方法的參考性例證，本領域技術人員在該技術方案的啟示下還可以設計出不超出本發明排氣方法技術範圍和實質的各種等同或類似技術構造。由此如果用這種示例性說明來限制本發明排氣方法權利要求所囊括的保護範圍是不適宜的，等同或類似於本發明排氣方法的技術方案仍然屬於本發明排氣方法權利要求的保護範圍。而且出於簡明的需要，申請人在揭示本應用發明排氣方法的墨盒時，省略了對噴墨印表機和其墨盒公知功能和結構的描述。參見圖1，是一種現有的墨盒剖面結構示意圖。該墨盒由採用塑料注塑的盒體3和盒蓋1構成。在盒體3內部被設置成中空的腔體。該腔體在經過相應隔板分隔之後形成用於容納墨水的儲墨腔10、用於在一定程度上緩解墨水壓力波動的緩衝腔12和用於向噴墨印表機供墨針(圖中未示出)提供對接口的出墨口5，同時在靠近墨盒縱向側壁之一附近還分隔出協同噴墨印表機的光電檢測機構用於檢測儲墨腔10中墨水容量的檢測腔9。這些腔室相互比較的結果，儲墨腔10的容積通常被設計成最大，檢測腔9隻需足以容納浮標13即可，因而其容積通常最小，其餘兩個腔室^^緩衝腔12和出墨口5(或者沿出墨口5內墨水的流動方向位於出墨口5內部的供墨腔14)的容積介於檢測腔9和儲墨腔10之間。盒體3的一個側壁由盒蓋1予以取代。在裝配狀態下，盒蓋1通過熔焊或粘接方式封蓋於盒體3的敞口壁上，共同構成一個封閉的墨盒。即在列印狀態下，盒蓋1位於盒體3的上部。在盒蓋1背對盒體3或者盒體3的底壁17的一側設置有凸板15。凸板15與噴墨印表機字車配合將墨盒固定於字車上。盒蓋1背對檢測腔9的端部附近開設有連通儲墨腔10和外部環境的灌墨口16。在充注有墨水的狀態下，灌墨口16通常由彈性軟質矽膠塞2密封。在盒體底壁17上，開設有貫通盒體底壁17相互間隔一定距離的的導氣口4和出墨口5。考慮到墨盒同噴墨印表機字車之間的安裝定位關係，和出墨口5同噴墨印表機供墨針之間的對接準確性，導氣口4和出墨口5的腔壁會背對盒體底壁17向外部延伸出一段適當的長度。在緩衝腔12內部設置有一段其內部為中空管路的導墨柱11。導墨柱11由盒體底壁17延伸至緩衝腔12相對於盒體底壁17的上部腔壁附近。圖1所示的墨盒具有相同於安裝到雷射印表機上的姿態，即其出墨口5朝向鉛垂方向下方，而盒蓋1則位於盒體3的上部。為便於描述，以圖1所示墨盒放置姿態作為參照系，該墨盒的各構成部件或構成要素之間具有如下描述的配置協調關係。導氣口4通過向儲墨腔10內部延伸的導氣柱18在盒蓋1上的灌墨口16附近同儲墨腔10連通。儲墨腔10在作為儲墨腔10構成腔壁的盒體底壁17上開設有第一通孔6。緩衝腔12在也作為緩衝腔12構成腔壁的盒體底壁17上和盒體底壁17附近開設有第二通孔7和第三通孔8。第一通孔6和第二通孔7相互之間通過開設於盒體底壁17外部表面經過密封的一段輸墨槽(圖中未示出)連通。第二通孔7通過向盒蓋1所在方向延伸的導墨柱19，在緩衝腔12的上部腔壁附近同緩衝腔12連通。儲墨腔10在自身較低或最低的水平位置，依次經過第一通孔6、輸墨槽、第二通孔7和導墨柱19，同緩衝腔12較高或最高的水平位置保持相互連通。同時，緩衝腔12的上部腔壁和下部腔壁的鉛垂向位置分別低於儲墨腔10的上部腔壁即盒蓋1和等於儲墨腔10的下部腔壁即盒體底壁17，也即緩衝腔12的鉛垂向位置整體介於儲墨腔10上部腔壁和下部腔壁之間。由此，由於導墨柱19的存在而使導墨柱19內管中所存留的墨水形成了一段鉛垂向的壓力柱，儲墨腔10和緩衝腔12之間必需克服該段壓力柱產生的壓力才能夠實現儲墨腔10內存的墨水流向緩衝腔12。也就是說，只要儲墨腔10內的壓力不小於導墨柱19內管中所存留墨水形成的壓力柱，墨水就會由儲墨腔10流向緩衝腔12。在噴墨印表機供墨過程中，這種墨水流向是通過噴墨印表機供墨針抽去出墨口5中的墨水，在出墨口5和連通出墨口5的緩衝腔12內造成低於儲墨腔10內的壓力來實現的。另一方面，緩衝腔12經過第三通孔8大約在第三通孔8所處的水平位置同出墨口5直接保持連通。因此，緩衝腔12和出墨口5相互之間不存在影響兩腔之間墨水流動的壓力差，墨水可以在該兩腔之間無壓力地自由流動。檢測腔9的上部腔壁和下部腔壁的鉛垂向位置分別低於儲墨腔10的上部腔壁即盒蓋1和高於儲墨腔10的下部腔壁即盒體底壁17。因此，檢測腔9的鉛垂向位置整體介於儲墨腔10上部腔壁和下部腔壁之間。檢測腔9在其鉛垂向最低位置通過第四通孔20同出墨口5保持連通。因此，只要出墨口5內的墨水具有不小於檢測腔9鉛垂向墨水高度的壓力，就能夠保持檢測腔9充注有一定足量的墨水。然而，由於檢測腔9僅設置有同出墨口5保持墨水交換的單一交換口——第四通孔20。這樣在生產全新墨盒或者回收處理經過使用的空舊墨盒時，出墨口5—經封閉，則檢測腔9、出墨口5同儲墨腔10之間就只存在一條實現相互間壓力平衡的通道第一通孔6、輸墨槽、第二通孔7、導墨柱19和第三通孔8，而且由於該條通道上相應的連通關口，例如第一通孔6、輸墨槽、第二通孔7、導墨柱19或者第三通孔8都具有各自不同於其它關口的空間方位，以及墨盒內各腔室間相互有異的空間方位，以致無論採用何種姿態的墨盒放置姿式或者墨水灌注壓力，例如，翻轉、傾側墨盒，或者抽取墨盒內各腔室例如儲墨腔10等的壓力至一定負壓狀態然後灌注墨水，都將由於前述單一墨水通道第一通孔6、輸墨槽、第二通孔7、導墨柱19和第三通孔8，以及墨盒內各腔室的空間方位差異，而造成相當量的空氣殘留於墨盒內各腔室。尤為嚴重的是，當儲存、運輸過程中發生墨盒翻轉、傾側或環境溫度變化時，其它腔室內的空氣還會進入檢測腔9和出墨口5，以致影響到其內的浮標13所受浮力的環境或者使空氣順著噴墨印表機供墨針進入記錄頭噴嘴。針對這種墨盒結構，本發明採用如下的工藝流程排出墨盒內的空氣，參見圖2。這種氣體排出方法對於上述結構的墨盒具有較好的排氣效果，實驗結果表明，經該排氣方法處理的墨盒，其檢測腔9和出墨口5中幾乎觀察不到殘存氣泡。不僅如此，對於採用空腔儲墨的無海綿墨盒，由於其內部各腔室間存在同圖l所示墨盒類似的結構，因此也可以適用本發明的排氣方法予以處理。首先，釆用彈性的軟質矽膠塞2封閉灌墨口16，採用橡膠圈之類的單向密封閥21封閉出墨口5，保持導氣口4處於暢通狀態。其次，放平墨盒以保持檢測腔9位於墨盒鉛垂向最低部位的狀態。隨即，把輸墨針管(圖中未示出)經經彈性軟質矽膠塞2沿灌墨口16插入儲墨腔10內，以高於大氣的壓力向墨盒內部儲墨腔10充注墨水，至儲墨腔IO基本達到墨水滿注狀態後，拔出輸墨針管，隨即封閉導氣口4。然後，保持灌墨口16位於儲墨腔10鉛垂向最高部位的狀態，把抽氣針管22經彈性軟質矽膠塞2沿灌墨口16插入儲墨腔10中，抽取儲墨腔10中的氣體至負壓值一85Kpa一100Kpa範圍中的任一個具體數值，保壓2min5min範圍中的任一個具體數值，經過快速卸壓之後即可得到墨盒產品。對於多色墨盒中黑色墨水之外的其它顏色墨水，該步驟一般重複一次到兩次；對於黑色墨水，該步驟一般重複兩次到三次。實施例二針對實施例一的墨盒結構，還可以採用其上遊環節同實施例一，而末尾的抽氣保壓卸壓環節稍有不同於實施例一的工藝流程排出墨盒內的空氣，參見圖3。採用實施例二處理墨盒，其檢測腔9和出墨口5內的氣體殘存量效果與實施例一基本相同。實施例二排氣方法中，其抽氣保壓步驟如下把導氣口4連通儲墨腔10的埠置於儲墨腔10沿鉛垂向的最高部位，把抽氣針管23插入導氣口4以連通儲墨腔10，抽取儲墨腔10中的氣體至負壓值一85Kpa一100Kpa範圍中的任一個具體數值，保壓2min5min範圍中的任一個具體數值，經過快速卸壓之後即可得到墨盒產品。對於多色墨盒中黑色墨水之'外的其它顏色墨水，該步驟一般重複一次到兩次；對於黑色墨水，該步驟一般重複兩次到三次。tableseeoriginaldocumentpage9權利要求1.噴墨印表機用墨盒排氣方法，所述墨盒至少包括出墨口(5)、導氣口(4)、灌墨口(16)、緩衝腔(12)、檢測腔(9)和儲墨腔(10)，所述排氣方法依次包括下列步驟①採用彈性軟質矽膠封閉所述灌墨口(16)，採用單向密封閥(21)封閉所述出墨口(5)，保持所述導氣口(4)處於暢通狀態，②保持所述檢測腔(9)位於所述墨盒鉛垂向最低部位的狀態，③把輸墨針管經所述彈性軟質矽膠沿所述灌墨口(16)插入所述儲墨腔(10)內，向所述墨盒內部充注墨水至所述儲墨腔(10)基本達到墨水滿注狀態後拔出所述輸墨針管，隨即封閉所述導氣口(4)，④保持所述灌墨口(16)位於所述儲墨腔(10)鉛垂向最高部位的狀態，把抽氣針管經所述彈性軟質矽膠沿所述灌墨口(16)插入所述儲墨腔(10)中，抽取所述儲墨腔(10)中的氣體，卸壓後即可得墨盒產品2.根據權利要求1所述的噴墨印表機用墨盒排氣方法，其特徵在於實施步驟④所述卸壓前保壓2min5min，步驟④所述抽取所述儲墨腔(10)中的氣體達到的負壓值範圍是一85Kpa一100Kpa。3.根據權利要求2所述的噴墨印表機用墨盒排氣方法，其特徵在於重複進行所述步驟④至少兩次。4.噴墨印表機用墨盒排氣方法，所述墨盒至少包括出墨口(5)、導氣口(4)、灌墨口(16)、緩衝腔(12)、檢測腔(9)和儲墨腔(10)，所述排氣方法依次包括下列步驟①採用彈性軟質矽膠封閉所述灌墨口(16)，採用單向密封閥(21)封閉所述出墨口(5)，保持所述導氣口(4)處於暢通狀態，②保持所述檢測腔(9)位於所述墨盒鉛垂向最低部位的狀態，③把輸墨針管經所述彈性軟質矽膠沿所述灌墨口(16)插入所述儲墨腔(10)內，向所述墨盒內部充注墨水至所述儲墨腔(10)基本達到墨水滿注狀態後拔出所述輸墨針管，④把所述導氣口(4)連通所述儲墨腔(10)的埠置於所述儲墨腔(10)鉛垂向最高部位，把抽氣針管插入所述導氣口(4)以連通所述儲墨腔(10)，抽取所述儲墨腔(10)中的氣體，卸壓後即可得墨盒產品。5.根據權利要求4所述的噴墨印表機用墨盒排氣方法，其特徵在於實施步驟④所述卸壓前保壓2min5min，步驟④所述抽取所述儲墨腔(10)中的氣體達到的負壓值範圍是一85Kpa一100Kpa。6.根據權利要求5所述的噴墨印表機用墨盒排氣方法，其特徵在於重複進行所述步驟④至少兩次。全文摘要本發明是噴墨印表機用墨盒排氣方法，依次包括下列步驟先採用彈性軟質矽膠封閉灌墨口，採用單向密封閥封閉出墨口，保持導氣口處於暢通狀態。隨即，保持檢測腔位於墨盒鉛垂向最低部位的狀態。之後，把輸墨針管經彈性軟質矽膠沿灌墨口插入儲墨腔內，向墨盒內部充注墨水至儲墨腔基本達到墨水滿注狀態後拔出輸墨針管，隨即封閉導氣口。然後，保持灌墨口位於儲墨腔鉛垂向最高部位的狀態，把抽氣針管經彈性軟質矽膠沿灌墨口插入儲墨腔中，抽取儲墨腔中的氣體，經過卸壓之後即可得到墨盒產品。經該法處理的墨盒，在儲存、運輸、列印及其它溫變環境下，其出墨口和檢測腔都能達到氣體殘存量極低的墨水。文檔編號B41J2/17GK101249753SQ200710027020公開日2008年8月27日申請日期2007年2月24日優先權日2007年2月24日發明者卜曉平,澤吳,黃振超申請人:珠海天威飛馬列印耗材有限公司