專利名稱：可調(diào)節(jié)壓力的墨水匣的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于打印機輔助裝置，特別是一種可調(diào)節(jié)壓力的墨水匣。
噴墨打印機為一種常見的電腦周邊設備，其主要功能在于執(zhí)行電腦所下達的打印指令，并藉由墨水匣的打印頭以噴墨方式將墨水列印于空白紙張或其他記錄媒體(recording media)之中。
然而，對于一個設計良好的噴墨墨水匣而言，其在設計上必須合乎下列兩點要求1、該墨水匣在不執(zhí)行打印功能時，必須確保墨水匣內(nèi)部的壓力Pi不于外部的大氣壓力Po，以避免其內(nèi)部的墨水由墨水匣的打印頭漏出。
2、該墨水匣在執(zhí)行打印功能時，必須在打印的過程中對墨水匣內(nèi)部提供適當?shù)膲毫?，使墨水匣?nèi)部的壓力得以克服外界的大氣壓力，進而將墨水匣內(nèi)部的墨水由打印頭噴出以執(zhí)行打印。
為了滿足上述要求1，目前業(yè)界主要的實施方式系在墨水匣內(nèi)部施加一個負壓Pb(back pressure)，使墨水匣在不執(zhí)行打印功能時，其內(nèi)部的壓力Pi可以維持在小于外界大氣壓力Po的狀態(tài)，以避免墨水匣內(nèi)部的墨水由打印頭漏出。又為了滿足上述要求2，目前業(yè)界主要的實施方式系使用熱感氣泡式(therma bubble type)或壓電式(piezoelectric pressure wave type)打印頭進行打印，上述打印頭可以在執(zhí)行打印時對墨水匣內(nèi)部產(chǎn)生適當?shù)拇蛴毫，當打印壓力P大于負壓Pb時，墨水匣內(nèi)部的壓力Pi將會大于外部的大氣壓力Po，使墨水匣內(nèi)部的墨水可以由打印頭噴出而執(zhí)行打印功能，由于打印頭的噴墨技術并不屬于本發(fā)明的發(fā)明點，因此，對于其技術內(nèi)容在此將不予討論。
然而，外界的大氣壓力Po經(jīng)常會隨著環(huán)境的不同而改變，例如，將噴墨打印機攜帶上飛機進行空運或是在高海拔地區(qū)使用噴墨打印機時，外界的大氣壓力往往會較正常的大氣壓力小很多，其結(jié)果將可能導致墨水匣內(nèi)部的壓力Pi大于外界的大氣壓力Po，從而造成墨水匣在未執(zhí)行打印功能時，其內(nèi)部的墨水卻會自動由打印頭滲出。此外，當墨水匣內(nèi)部的墨水逐漸耗盡時，墨水匣內(nèi)部的負壓Pb將會越來越大，當墨水匣內(nèi)部的負壓Pb值大于打印頭所提供的打印壓力P時，該噴墨打印機將無法再執(zhí)行打印功能而必須更換新的墨水匣，即使墨水匣內(nèi)部仍然殘留有許多尚用完的墨水。
針對于上述墨水匣所存在的缺點，美國第5,409,134號專利提出了一種墨水匣壓力感應結(jié)構(Pressure-sensitive accumulator for ink-jetpens)，藉由此壓力感應結(jié)構對墨水匣內(nèi)部的負壓Pb進行調(diào)整，使墨水匣內(nèi)部的壓力維持小于外界大氣壓力的適當范圍內(nèi)，以避免造成墨水匣內(nèi)部的墨水外滲或發(fā)生墨水匣內(nèi)部的墨水尚未耗盡即無法使用的情形。
如

圖1、圖2所示，習知的墨水匣1壓力感應結(jié)構10包括彈性元件12及柔性氣囊14。彈性元件12系由固定部121及兩弓形彈簧122組成。固定部121系固定于墨水匣1內(nèi)部上方，兩弓形彈簧122則分別結(jié)合于固定部121兩端。柔性氣囊14為袋狀結(jié)構，其具有通氣孔143、第一側(cè)面141及第二側(cè)面142。其中通氣孔143系與外界大氣成導通狀態(tài)，且第一側(cè)面141系結(jié)合于弓形彈簧122的外側(cè)。
墨水匣1制造完成時，其內(nèi)部除了填充墨水外，尚保留少部分真空空間，因此外界的空氣將由通氣孔143流入柔性氣囊14內(nèi)部，造成柔性氣囊14的體積膨脹，并試圖填滿墨水匣1內(nèi)部的真空空間，但由于柔性氣囊14體積的膨脹會改變弓形彈簧122的狀態(tài)，其回復的力量會限制柔性氣囊14的膨脹程度，并對墨水匣1內(nèi)部造成負壓Pb，進而使墨水匣1內(nèi)部壓力Pi小于外界的大氣壓力Po。此時，該墨水匣1無論是被攜帶至高空的飛機上或是在高海拔的位置使用，該墨水匣1將因為柔性氣囊14的通氣孔143與外界空氣導通，使墨水匣1內(nèi)部壓力Pi始終低于外界大氣壓力Po，以確保墨水匣1內(nèi)部的墨水不會發(fā)生外滲現(xiàn)象。
但隨著墨水匣1內(nèi)部的墨水逐漸減少，壓力感應結(jié)構10的柔性氣囊也越來越大，而弓形彈簧122的變形量也隨之增加，其中該弓形彈簧122最主要的功能系藉由其變形對墨水匣1內(nèi)部產(chǎn)生負壓以避免發(fā)生墨水外滲的現(xiàn)象。
然而，上述的壓力感應結(jié)構10在實施時仍然有很多問題待克服。問題之一系習知的技術所提供的弓形彈簧122并無法提供固定的彈性常數(shù)，當弓形彈簧122的變形量越大，其所產(chǎn)生的負壓Pb也就越大，一旦墨水匣1內(nèi)部的負壓Pb大于打印頭所能提供的壓力時，其將使得打印頭無法噴出墨水，導致無法執(zhí)行打印功能，此時，墨水匣1內(nèi)部的墨水通常還未完全用完，從而造成墨水浪費，減少墨水匣1使用壽命，增加使用者經(jīng)濟上的負擔。問題之二習知的壓力感應結(jié)構10在結(jié)構設計上較復雜，安裝的困難度也較高，此外，由于習知的壓力感應結(jié)構體積10較大，其占據(jù)墨水匣1內(nèi)部的體積太多，因此使墨水匣1內(nèi)部可供容納墨水的體積相對地減少。
本發(fā)明的目的是提供一種使用性能好、保持穩(wěn)定負壓、結(jié)構簡單、安裝方便、成本低、使用壽命長的可調(diào)節(jié)壓力的墨水匣。
本發(fā)明包括匣體及置于匣體內(nèi)的柔性氣囊及彈性元件；匣體為內(nèi)部盛裝定量墨水的密閉容器，其上設有噴墨頭；柔性氣囊設有與外界空氣導通的通氣孔；彈性元件設置于柔性氯囊內(nèi)部，其一端系連接于柔性氣囊底部，帶動柔性氣囊內(nèi)縮以使匣體內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的負壓。
其中匣體上設有向匣體內(nèi)補氣以維持穩(wěn)定負壓的補氣結(jié)構。
彈性元件為維持于拉伸狀態(tài)并以拉伸變形的彈性力帶動柔性氣囊內(nèi)縮的彈性元件。
彈性元件為線性彈簧。
為線性彈簧的彈性元件設置于柔性氣囊內(nèi)。
為線性彈簧的彈性元件一端與固定結(jié)設于柔性氣囊底部的平板上。
補氣結(jié)構包括補氣室及置于補氣室內(nèi)的彈性元件及圓球；補氣室具有連通外界的第一進氣口及連通匣體內(nèi)部第二進氣口；彈性元件的兩端分別抵接于補氣室內(nèi)側(cè)壁及圓球上，以藉由彈性元件的彈力將圓球抵塞于第一進氣口以將其封閉，避免造成匣體內(nèi)墨水外泄；當匣體內(nèi)部的負壓Pb足以克服彈性元件的彈力時，圓球與第一進氣口分離，使外界空氣經(jīng)由第一進氣口及第二進氣口進入匣體內(nèi)部，直到匣體內(nèi)部負壓Pb回復穩(wěn)定。
補氣室系設置于匣體側(cè)面。
補氣室系設置于匣體底面。
補氣結(jié)構為設置于匣體底面或側(cè)面適當位置的貫穿孔，并于貫穿孔上形成具有透氣及阻隔水分效果的疏水(hydrophobic)材質(zhì)。
彈性元件為置于匣體內(nèi)彈性系數(shù)為可變值的線性彈簧。
補氣結(jié)構包括補氣室及置于補氣室內(nèi)的彈性元件及圓球；補氣室具有進氣口；彈性元件的兩端分別抵接于補氣室內(nèi)側(cè)壁及圓球上，以藉由彈性元件的彈力將圓球抵塞于進氣口以將其封閉；當匣體內(nèi)部的負壓Pb足以克服彈性元件的彈力時，圓球與進氣口分離，使外界空氣經(jīng)由進氣口進入匣體內(nèi)部，直到匣體內(nèi)部負壓Pb回復穩(wěn)定。
由于本發(fā)明包括匣體及置于匣體內(nèi)的柔性氣囊及彈性元件；匣體為內(nèi)部盛裝定量墨水的密閉容器，其上設有噴墨頭；柔性氣囊設有與外界空氣導通的通氣孔；彈性元件設置于柔性氯囊內(nèi)部，其一端系連接于柔性氣囊底部，帶動柔性氣囊內(nèi)縮以使匣體內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的負壓。隨著墨水匣內(nèi)部墨水，因使用而逐漸減少時，外界空氣由柔性氣囊的通氣孔進入柔性氣囊以使柔性氣囊體積逐漸膨脹使其內(nèi)部的負壓Pb維持穩(wěn)定。不僅使用性能好、保持穩(wěn)定負壓、使用壽命長，而且結(jié)構簡單、安裝方便、成本低，從而達到本發(fā)明的目的。
圖1、為習知的具有感應結(jié)構的墨水匣結(jié)構示意剖視圖(柔性氣囊體積未膨脹時)。
圖2、為習知的具有感應結(jié)構的墨水匣結(jié)構示意剖視圖(柔性氣囊體積膨脹時)。
圖3、為本發(fā)明結(jié)構示意剖視圖。
圖4、為本發(fā)明結(jié)構示意剖視圖(柔性氣囊體積膨脹狀態(tài))。
圖5、為本發(fā)明結(jié)構示意剖視圖(補氣結(jié)構補氣狀態(tài))。
圖6、為本發(fā)明結(jié)構示意剖視圖(補氣結(jié)構為形成具有透氣及阻隔水分效果的疏水材質(zhì)貫穿孔)。
圖7、為本發(fā)明結(jié)構示意剖視圖(彈性系數(shù)為可變值的線性彈簧)。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步詳細闡述。
如圖3、圖4所示，本發(fā)明2包括匣體22、柔性氣囊21、線性彈簧23及補氣結(jié)構24。
匣體22為內(nèi)部盛裝定量墨水20的密閉容器，其上設有噴墨頭26。
柔性氣囊21設有與外界空氣導通的通氣孔211，其底部固定結(jié)設平板212。
線性彈簧23為維持于拉伸狀態(tài)并以拉伸變形的彈性力帶動柔性氣囊21內(nèi)縮的拉伸彈簧。
柔性氣囊21系設置于匣體22內(nèi)部；墨水20系盛裝于匣體22內(nèi)部，并位于柔性氣囊21的下方；線性彈簧23設置于匣體22內(nèi)部，并位于柔性氣囊21內(nèi)，其一端連接于柔性氣囊21底部的平板212上，其維持于拉伸狀態(tài)并以拉伸變形的彈性力帶動柔性氣囊21內(nèi)縮，以在匣體22內(nèi)部產(chǎn)生適當?shù)呢搲篜b。但隨著墨水匣20內(nèi)部墨水，因使用而逐漸減少時，外界空氣由柔性氣囊21的通氣孔211進入柔性氣囊21以使柔性氣囊21體積逐漸膨脹；當柔性氣囊21的體積膨脹至飽和點而不再膨脹時，匣體內(nèi)部的負壓Pb會因為墨水20的消耗而持續(xù)增加，為了避免負壓Pb過大而造成匣體22內(nèi)部墨水20無法由噴墨頭26噴出，便可經(jīng)補充結(jié)構24對匣體22內(nèi)部進行補氣，使其內(nèi)部的負壓Pb維持穩(wěn)定。
如圖4、圖5所示，補氣結(jié)構24包括補氣室241及置于補氣室241內(nèi)的彈性元件242及圓球243。補氣室241系設置于匣體22的側(cè)面或底面的適當位置，其具有連通外界的第一進氣口244及連通匣體22內(nèi)部第二進氣口245。彈性元件242的兩端分別抵接于補氣室241內(nèi)側(cè)壁及圓球243上，以藉由彈性元件243的彈力將圓球243抵塞于第一進氣口244以將其封閉，避免造成匣體22內(nèi)墨水外泄。當匣體22內(nèi)部的負壓Pb足以克服彈性元件242的彈力時，圓球243與第一進氣口244分離，使外界空氣經(jīng)由第一進氣口244及第二進氣口245進入匣體22內(nèi)部，直到匣體22內(nèi)部負壓Pb回復穩(wěn)定時，圓球243受到彈性元件242的彈力而自動抵塞于第一進氣口244以將其封閉。補氣室亦只具有一個進氣口。
如圖6所示，補氣結(jié)構24a亦可為設置于匣體22底面或側(cè)面適當位置的貫穿孔，并于貫穿孔上形成具有透氣及阻隔水分效果的疏水(hydrophobic)材質(zhì)，因此，既可避免匣體22內(nèi)的墨水20外漏，又可當匣體22內(nèi)負壓Pb增加時，令外界空氣可經(jīng)由為形成具有透氣及阻隔水分效果的疏水(hydrophobic)材質(zhì)的貫穿孔的補氣結(jié)構24a進入匣體22內(nèi)部，以避免墨水20無法噴出的現(xiàn)象發(fā)生。
如圖7所示，置于匣體22內(nèi)的線性彈簧23a的彈性系數(shù)為可變值，亦隨著柔性氣囊21的膨脹，線性彈簧23a受拉伸后，其彈性系數(shù)值隨之變小，因此，彈性不會隨著柔性氣囊21體積的膨脹而增加；換言之，柔性氣囊21體積在膨脹過程中受到線性彈簧23a的壓抑較小，因此，墨水20在消耗過程中的負壓Pb不會有太大的改變，故無須設置補氣結(jié)構對匣體22進行補氣，就可以維持匣體22內(nèi)部負壓Pb的穩(wěn)定而正常供墨。
當然，本發(fā)明中的線性彈簧亦可由彈性元件來取代，只要該彈性元件的功用與本發(fā)明中線性彈簧相同。
綜上所述，本發(fā)明具有下列優(yōu)點1、藉由柔性氣囊21及線性彈簧23(23a)可使本發(fā)明2匣體22內(nèi)部負壓維持在適當范圍內(nèi)，以確保匣體22內(nèi)部的墨水20不會受到外界大氣壓力的改變而發(fā)生外漏現(xiàn)象。
2、藉由柔性氣囊21、線性彈簧23(23a)及補氣結(jié)構24(24a)可確保匣體22內(nèi)部負壓不會因其內(nèi)的墨水20消耗而改變太大，因此，可令匣體22內(nèi)的墨水20可完全耗盡。
3、柔性氣囊21、線性彈簧23(23a)及補氣結(jié)構24(24a)設計與安裝上較為簡單，因此可節(jié)省設計成本并便于安裝。
4、柔性氣囊21、線性彈簧23(23a)及補氣結(jié)構24(24a)置于匣體22內(nèi)，其占用的體積小，可容納較多的墨水20，使用壽命長。
權利要求
1.一種可調(diào)節(jié)壓力的墨水匣，它包括匣體及置于匣體內(nèi)的柔性氣囊及彈性元件；匣體為內(nèi)部盛裝定量墨水的密閉容器，其上設有噴墨頭；柔性氣囊設有與外界空氣導通的通氣孔；其特征在于所述的彈性元件設置于柔性氯囊內(nèi)部，其一端系連接于柔性氣囊底部，帶動柔性氣囊內(nèi)縮以使匣體內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的負壓。
2.根據(jù)權利要求1所述的可調(diào)節(jié)壓力的墨水匣，其特征在于所述的匣體上設有向匣體內(nèi)補氣以維持穩(wěn)定負壓的補氣結(jié)構。
3.根據(jù)權利要求1所述的可調(diào)節(jié)壓力的墨水匣，其特征在于所述的彈性元件為維持于拉伸狀態(tài)并以拉伸變形的彈性力帶動柔性氣囊內(nèi)縮的彈性元件。
4.根據(jù)權利要求1所述的可調(diào)節(jié)壓力的墨水匣，其特征在于所述的彈性元件為線性彈簧。
5.根據(jù)權利要求4所述的可調(diào)節(jié)壓力的墨水匣，其特征在于所述的為線性彈簧的彈性元件設置于柔性氣囊內(nèi)。
6.根據(jù)權利要求4所述的可調(diào)節(jié)壓力的墨水匣，其特征在于所述的為線性彈簧的彈性元件一端與固定結(jié)設于柔性氣囊底部的平板上。
7.根據(jù)權利要求2所述的可調(diào)節(jié)壓力的墨水匣，其特征在于所述的補氣結(jié)構包括補氣室及置于補氣室內(nèi)的彈性元件及圓球；補氣室具有連通外界的第一進氣口及連通匣體內(nèi)部第二進氣口；彈性元件的兩端分別抵接于補氣室內(nèi)側(cè)壁及圓球上，以藉由彈性元件的彈力將圓球抵塞于第一進氣口以將其封閉，避免造成匣體內(nèi)墨水外泄；當匣體內(nèi)部的負壓Pb足以克服彈性元件的彈力時，圓球與第一進氣口分離，使外界空氣經(jīng)由第一進氣口及第二進氣口進入匣體內(nèi)部，直到匣體內(nèi)部負壓Pb回復穩(wěn)定。
8.根據(jù)權利要求7所述的可調(diào)節(jié)壓力的墨水匣，其特征在于所述的補氣室系設置于匣體側(cè)面。
9.根據(jù)權利要求7所述的可調(diào)節(jié)壓力的墨水匣，其特征在于所述的補氣室系設置于匣體底面。
10.根據(jù)權利要求2所述的可調(diào)節(jié)壓力的墨水匣，其特征在于所述的補氣結(jié)構為設置于匣體底面或側(cè)面適當位置的貫穿孔，并于貫穿孔上形成具有透氣及阻隔水分效果的疏水(hydrophobic)材質(zhì)。
11.根據(jù)權利要求1所述的可調(diào)節(jié)壓力的墨水匣，其特征在于所述的彈性元件為置于匣體內(nèi)彈性系數(shù)為可變值的線性彈簧。
12.根據(jù)權利要求2所述的可調(diào)節(jié)壓力的墨水匣，其特征在于所述的補氣結(jié)構包括補氣室及置于補氣室內(nèi)的彈性元件及圓球；補氣室具有進氣口；彈性元件的兩端分別抵接于補氣室內(nèi)側(cè)壁及圓球上，以藉由彈性元件的彈力將圓球抵塞于進氣口以將其封閉；當匣體內(nèi)部的負壓Pb足以克服彈性元件的彈力時，圓球與進氣口分離，使外界空氣經(jīng)由進氣口進入匣體內(nèi)部，直到匣體內(nèi)部負壓Pb回復穩(wěn)定。
全文摘要
一種可調(diào)節(jié)壓力的墨水匣。為提供一種使用性能好、保持穩(wěn)定負壓、結(jié)構簡單、安裝方便、成本低、使用壽命長的打印機輔助裝置,提出本發(fā)明,它包括匣體及置于匣體內(nèi)的柔性氣囊及彈性元件;匣體為內(nèi)部盛裝定量墨水的密閉容器,其上設有噴墨頭;柔性氣囊設有與外界空氣導通的通氣孔;彈性元件一端系連接于柔性氣囊底部,帶動柔性氣囊內(nèi)縮以使匣體內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的負壓。
文檔編號B41J2/175GK1361008SQ001368
公開日2002年7月31日 申請日期2000年12月29日 優(yōu)先權日2000年12月29日
發(fā)明者徐德榮, 彭明忠 申請人:明棋電通股份有限公司