噴墨記錄設備用墨盒的灌墨方法和裝置的製作方法
2023-05-29 17:13:06
專利名稱：噴墨記錄設備用墨盒的灌墨方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種噴墨記錄設備用墨盒的灌墨方法和裝置，具體地說，本發明涉及一種帶有用閥體保持和控制墨液的噴墨記錄設備用墨盒的灌墨方法及其裝置。
現有技術的墨盒裝置中，通常採用的控制出墨的方法是利用一種多孔材料的毛細吸力保持和控制墨液，如海綿體。美國專利US5,280,299中公開了這樣一種多孔體墨盒裝置及其灌墨方法，如
圖1所示。海綿體11放置在墨盒10中，墨盒10的一端連接有列印頭13，墨水保持和容納在多孔體11中。以這種方式保持墨水的海綿體，通常是把海綿體切割成預定的尺寸；之後，熱壓成預定的壓縮狀態；再後，將其放入墨盒。這樣提供的海綿體需要清洗，以防在其壓縮時由於雜質進入墨水中影響列印質量；並且在其乾燥後再放入墨盒中。
圖2是表示多孔體墨盒墨水灌注過程的流程圖。步驟1(P1)，提供墨盒殼體；步驟2(P2)，把多孔體放入墨盒中；步驟3(P3)，封住墨盒的海綿體的接納口；步驟4(P4)，檢查墨盒是否洩漏；步驟5(P5)，減少墨盒的壓力；步驟6(P6)，填加墨水；步驟7(P7)，除掉容器內多餘的自由墨水；步驟8(P8)，密封墨水填加口。
以這種方式填加墨水的方法，工序較為麻煩；同時，在某些情況下，存在著海綿體和墨盒內壁緊密接觸之處和有空隙之處。顯然，這些間隙之中也會存有墨水，通常被稱為「自由墨水」。這種自由墨水可能會從墨盒中漏出。因此，在墨水填加之後，需要如步驟8所示的除去自由墨水的工序。但自由墨水不會總是出現在墨盒中的固定位置，而且不同的墨盒，其位置也會不同。尤其是，它不總是存在靠近填加墨水的供墨口處，而可能出現在遠離供墨口的位置上，這種情況下，一方面獲取待除掉的自由墨水較困難，同時，海綿體中所保持的墨水也可能會被除去一部分，從而導致墨水總的填加量和海綿體中墨水分布的變化。
更重要的是，除去自由墨水的操作往往是在墨盒的列印頭連接部進行的，這種情況下，靠近列印頭部的墨盒連接部的多孔體中所填加的墨水可能與自由墨水一起被抽出。這樣，就會在墨盒工作時，出現斷墨現象，即不能向列印頭供墨，導致印表機不能正常工作。
多孔體墨盒在灌墨工序上如前所述，較為麻煩，同時除去自由墨水的操作較為複雜，不易控制；同時，多孔體墨盒因多孔體自身佔據了墨盒一定量的空間，列印完後，多孔體中總會殘留一定量的墨液，所以，墨盒本身的有效墨液供應量受到了限制，而且，多孔體的成本也較高。
本發明的主要目的是提供一種採用閥體保持和控制墨液流量的改進型墨盒，不存在自由墨水，不需要除去自由墨水所需用的裝置。
本發明的另一個目的是提供一種操作簡單的用閥體保持和控制墨液的墨盒的灌墨方法及其所用的裝置。
本發明是通過以下技術方案來實現的。
一種噴墨記錄設備用墨盒的灌墨方法，其中該墨盒裝置包括一出墨口，一遠離出墨口的通氣孔，它包括以下步驟a)將一閥體放置在墨盒腔內，用以保持墨液和控制墨液流量；b)向墨盒腔內灌墨，墨盒腔內的墨液被所述的閥體所保持。
所述的灌墨方法，其中步驟b)還包括c)在所述出墨口面向供墨設備一端設置一密封件，所述閥體與所述密封件之間形成一引墨腔，在引墨腔所在的出墨口壁部上設置一引墨孔，通過所述的引墨孔將所述的引墨腔內的氣體抽出，使得引墨腔內充滿墨液；所述的灌墨方法，其中所述的灌墨步驟在常壓下進行。
一種給帶有閥體保持和控制墨液的墨盒灌墨的裝置，該裝置包括一灌墨裝置，向墨盒腔內灌墨；一墨液計量裝置，用以計量墨液的灌注量。
所述的一種給墨盒灌墨的裝置，還包括一抽氣裝置，將所述閥體與所述墨盒的出墨口間所形成的引墨腔內的氣體抽出，使得引墨腔內充滿墨液；所述的一種給墨盒灌墨的裝置，其中所述的抽氣裝置，所述的灌墨裝置及所述的計量裝置為一體。
所述的一種給墨盒灌墨的裝置，其特徵在於，其中所述的灌墨裝置及所述的計量裝置為一體。
所述的一種給墨盒灌墨的裝置，其特徵在於，其中所述的抽氣裝置，所述的灌墨裝置及所述的計量裝置為各自分離件。
由於本發明採用閥體替代多孔體保持和控制墨液流量，所填加的墨液可以完全被利用，有效地提高了墨液利用率；同時，降低了墨盒成本，簡化了灌墨工序，操作的可控制性強。此外，由於閥體的採用，有效地避免了多孔體墨盒供墨口處多孔體內所填加的墨水因除去自由墨水的工序導致供墨口列印時斷墨的不良現象。所以，這種閥體墨盒能保證充足的墨液供應，提供良好的列印質量。
本發明的上述技術特徵和優點，通過以下結合附圖對本發明較佳實施例的描述將會變得顯而易見。
圖1是現有技術帶有多孔體的墨盒。
圖2是現有技術多孔體墨盒灌墨工序的流程圖。
圖3是本發明閥體的結構示意圖。
圖4是本發明另一較佳實施例墨盒結構示意圖，示出了在閥體支撐腳下部的出墨口壁部開設有一引墨孔，並示出了通氣孔處連接一空心球體。
圖5是本發明圖4空心球體固定裝置示意圖。
圖6是本發明又一較佳實施例墨盒結構示意圖，示出了一風琴袋狀體與墨盒頂蓋相連接，灌墨孔設置在墨盒的側壁上。
圖7是圖6風琴袋狀體的伸展狀態。
圖8是本發明第三較佳實施例結構示意圖，示出了引墨腔不需灌墨的情況。
圖9是系統表示本發明灌墨方法一的示意圖。
圖10是系統表示本發明灌墨方法二的示意圖。
圖11是系統表示本發明灌墨方法三的示意圖。
為更好地說明本發明的墨盒裝置灌墨的較佳實施例，首先，參見圖3所示的本發明的一種閥體30的縱向剖面圖。本發明的閥體30採用橡膠材料製成，硬度為邵氏20～60度，其外部輪廓大致成環形階梯狀。該閥體30包括一個環形的支撐腳部310，是與墨盒腔底壁密封接觸的；一個隆起的環形支撐壁部322，從支撐腳部310的內側傾斜隆起；一支撐肩部324，從支撐壁部322再向內側彎曲構成；以及一個支撐頭部330，從支撐肩部324隆起，並中心部具有通孔332，該通孔332最好設計成是底端直徑略大的錐形通孔。
本發明的閥體30由於會受到列印頭吸力的影響，使得閥體上下兩側產生壓力差，方向如圖4箭頭所示，從而閥體產生變形。因此最好的是，本發明還將從支撐壁部322上向內側彎曲的支撐肩部324部分向下凹陷，形成一凹面部。這樣便保證了當本發明的閥體30兩側壓力變化時，支撐頭部330能夠產生適度的偏移。事實上，由於列印頭設備所產生的壓力差經常是變化的，可以想像支撐頭部330所產生的偏移也應不同，而本發明這一下陷的肩部324能夠保證本發明的閥體30的支撐頭部330響應較小的壓差。由此可見，支撐肩部324與支撐壁部324的彎曲連接部325是閥體30的壓力緩衝及壓力敏感部位。
本發明的閥體30通過內置在墨盒裝置40中實現了保持墨液及控制墨液流量的目的。參見圖4，圖5，表示的是本發明第一較佳實施例。通氣孔414設置在墨盒400的頂蓋的中部，球體固定帽490通過其中部形成的通孔寬端494套在通氣孔414的外壁，空心球體450通過其開口套接在球體固定帽490的肩部492處，球體固定帽490的通孔窄端496與通氣孔414相接，形成通氣孔414的延伸部分，球體450的側壁扎有一微孔454，單向閥體30設置在墨液腔鄰近出墨口404處，墨盒的底壁406上設置有兩道導墨槽470，向出墨口404處導引墨液，尤其是在球體450充分膨脹時，球體底壁接觸到墨盒底部可能會阻礙墨液供應時，導墨槽470能夠起到良好的導墨作用，保證出墨口404處得到充足的墨液供應。同時，為了使得閥體30與閥體密封裝置340穩定接觸，在凹陷408壁部有一臺階442與閥體密封裝置340的突起壁部344相適配。閥體30與密封圈52間形成一個引墨腔412，在引墨腔412的側壁上開設有引墨孔480，橡膠塞482塞於其中。灌墨時，參見圖9，採用正壓灌裝。首先墨水被存放在一容器618內，容器618通過一導墨管616與一液體泵614相連接，液體泵614的另一端與墨盒400的灌墨孔通過一注墨管610相連接，在注墨管610中部設置一流量表612，用於計量墨水的灌墨量。當墨液腔被灌到預先設定好的容量時，停止灌墨。然後用一針604插入引墨孔480，針604的另一端與一抽氣泵602通過軟管606相連接，在軟管606與針604的連接部分設置一液氣分離裝置608，將引墨腔412內的空氣抽出，此時，閥體30上下形成壓差，閥體30與閥體密封蓋340分離，墨液腔402內的墨液被抽出，通過閥體密封蓋340，經由閥體30的支撐頭部通孔332，充滿引墨腔412，引墨腔412內的墨液由設置在出墨口404處的密封圈52與其一體形成的擋塊528密封，將密封塞438塞住灌墨孔440，完成灌墨。
本實施例中，還可以採用將墨盒400倒置灌墨。參見圖10，表示的是一倒置灌墨的實施例。墨水與墨盒400通過一導管616相密封連接，導管616中部設置一流量表612，以控制灌墨量。在墨盒400的引墨孔480處，用一帶導管606的針插入膠塞482，從而使導管與墨盒400的引墨腔412相連通。導管的另一端與一氣體泵602相連接，同時在導管606中設置一氣液分離裝置608。當氣體泵開始工作時，墨盒400中的引墨腔412內的氣體被吸出，閥體30的上下發生壓差變化，閥體30被打開，墨盒中的墨液腔402內的氣體也相應被吸出，從而，墨水也被相應吸到墨液腔402內，由於墨盒400倒置，墨液腔402內的墨液很快被引入引墨腔，使得引墨腔充滿墨液。當墨水容量達到預計的容量時，停止灌墨。本實施例中，也可以將墨盒側置，灌墨步驟同上。
列印時，列印針(未示出)將密封圈52的擋塊528頂開，墨盒處於工作狀態，隨著墨液的不斷排出，空氣不斷進入球體腔456內，球體膨脹到一定體積時，球體側壁的微孔454打開，將氣體補充到墨盒內，保持墨盒內的壓力平衡，保證列印順利；列印停止時，張開的微孔依球體自身的彈性回復密閉，可以有效的防止墨液流入球體腔內，微孔在一定程度上起到了一個單向閥的作用，有選擇地使得通氣孔根據列印需要開通或者關閉；特別地，當墨盒用完後放入垃圾桶，或不經意地放在辦公檯面時，可能會出現倒置現象，這種情況下，如果環境溫度升高時，墨液腔內的氣體會因溫度升高而膨脹，由於球體的可伸縮性，這些膨脹的氣體會將膨脹的球體內的氣體擠出而保持墨液腔內的壓力平衡，從而不會有漏墨現象的發生。
參見圖6、圖7，描述的是本發明第二較佳實施例。在圖6中，用相同的標號表示與圖4中所標相同的部件。塑膠袋460由非彈性材料製成，呈風琴狀，設有四層摺疊464以增加塑膠袋的可伸縮性，塑膠袋460通過其開口462固定連接於墨盒頂蓋410處。墨盒工作時，墨液從出墨口404排出，空氣從通氣孔414處不斷進入塑膠袋460，使其逐漸伸展，調節墨盒內的壓力平衡，墨液打完，摺疊464全部打開。由於塑膠袋460以整個袋口與頂蓋410相連接，因此，灌墨孔440設在盒體的側壁422上，在灌墨之初，塑膠袋460以摺疊狀態與頂蓋相貼近。本實施例灌墨流程同實施例一。
參見圖8，表示的是本發明第三實施例。閥體30設置在出墨口404的上方，出墨口404鄰接的底壁406內陷設置，形成一凹陷部408，凹陷部408底壁上設置一圓形槽416，閥體支撐腳部310與圓形槽416的底壁密封接觸。閥體密封裝置340從墨盒頂壁410直接突起，彈性護套342罩在該密封裝置340的外部，彈性地封堵閥體30的支撐頭部330，並輕輕按壓該頭部330。這樣，本發明的閥體30便可保持住儲墨腔402中的墨液，使其與出墨口404隔離。為了防止可能的氣泡或雜質等異物進入列印針50，在出墨口404面向盒體內側的一端置放有一金屬過濾網56。過濾網56下端出墨口404處設置有喇叭形密封圈52，密封圈52帶有一易被列印針50刺破的薄膜522。當閥體支撐腳部310的直徑小於11mm時，閥體30與密封圈52間所形成的引墨腔412的體積小於0.4立方毫米，這時在引墨腔412中不需要預留墨液，引墨腔412中的該部分空氣能被列印設備清洗時排除，而保證列印時不會有氣泡產生。本實施例中，閥體支撐腳部310最大直徑設計為9毫米，相應地引墨腔內不需預留墨液，不需在出墨口的壁部設置引墨孔，只需在頂蓋410上設置灌墨口440即可。相應地，灌墨時，也就不需要抽氣步驟，參見圖11。容器618通過一導墨管616與一液體泵614相連接，液體泵614的另一端與墨盒400的灌墨孔通過一注墨管610相連接，在注墨管610中部設置一流量表612，用於計量墨水的灌墨量。灌墨時直接將墨液從灌墨口440處向墨液腔402中灌入，通過正壓，破壞墨液在灌墨口440處形成的半月面，墨液腔402內的氣體通過通氣孔414排出。為了防止墨液從通氣孔處外洩，在通氣孔414處連接有一軟管420。當墨液腔被灌到預先設定好的容量時，停止灌墨，用膠塞438將灌墨口440密封。墨盒工作時，墨液由墨液腔402經由閥體支撐頭部330，流經濾網56，通過引墨腔412進入噴墨記錄設備的列印針50，進行列印。
上面已結合本發明的一些具體實施例說明本發明，但應該理解的是，雖然本發明通過如上較佳實施例加以描述，但是根據本發明的技術方案，還可以有多種變形；而本領域熟知的技術人員在不脫離本發明精神實質的前提下做出的更改與變形均應屬於本發明所附權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種噴墨記錄設備用墨盒的灌墨方法，其中該墨盒裝置包括一出墨口，一遠離出墨口的通氣孔，它包括以下步驟a)將一閥體放置在墨盒腔內；b)向墨盒腔內灌墨，墨盒腔內的墨液被所述的閥體所保持。
2.根據權利要求1所述的一種噴墨記錄設備用墨盒的灌墨方法，其中步驟b)還包括c)在所述出墨口面向供墨設備一端設置一密封件，所述閥體與所述密封件之間形成一引墨腔，在引墨腔所在的出墨口壁部上設置一引墨孔，通過所述的引墨孔將引墨腔內的氣體抽出，使得引墨腔內充滿墨液。
3.根據權利要求1所述的一種噴墨記錄設備用墨盒的灌墨方法，其特徵在於所述的灌墨步驟在常壓下進行。
4.一種給帶有閥體的墨盒灌墨的裝置，該裝置包括一灌墨裝置，向墨盒腔內灌墨；一墨液計量裝置，用以計量墨液的填加量。
5.根據權利要求4所述的一種給墨盒灌墨的裝置，其特徵在於，它還包括一抽氣裝置，將所述所述引墨腔內的氣體抽出，使得引墨腔內充滿墨液；
6.根據權利要求4所述的一種給墨盒灌墨的裝置，其特徵在於，其中所述的抽氣裝置，所述的灌墨裝置及所述的計量裝置為一體。
7.根據權利要求4所述的一種給墨盒灌墨的裝置，其特徵在於，其中所述的灌墨裝置及所述的計量裝置為一體。
8.根據權利要求6所述的一種給墨盒灌墨的裝置，其特徵在於，其中所述的抽氣裝置，所述的灌墨裝置及所述的計量裝置為各自分離件。
全文摘要
一種噴墨記錄設備用墨盒的灌墨方法,其中墨液被灌注到帶有閥體的墨盒容器中,閥體用以保持墨液,閥體與出墨口間形成引墨腔,它包括以下步驟,在引墨腔所在的出墨口壁部設置一引墨孔,通過引墨孔將引墨腔內的空氣抽出,使得引墨腔內充滿墨液,從而實現對整個墨盒的灌注。該灌墨方法簡便易行,常壓下操作即可。
文檔編號B41J2/175GK1354089SQ0111
公開日2002年6月19日 申請日期2001年4月2日 優先權日2000年11月18日
發明者蕭慶國, 李宇 申請人:珠海飛馬耗材有限公司