專利名稱：墨水匣及其負壓調節(jié)機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是為一種墨水匣及其負壓調節(jié)機構，尤指一種適用于噴墨打印機的墨水匣及其負壓調節(jié)機構。
(2)背景技術近年來隨著個人計算機普及與互聯(lián)網(wǎng)的快速成長，噴墨打印機也幾乎成為個人計算機設備中必備的產(chǎn)品。對一般的使用者來說，一臺基本型的噴墨打印機就足以應付所有文件處理的需求。然而除了打印機本身的功能外，墨水、耗材、打印用紙的選擇，以及使用方式將會決定打印的品質以及打印機是否可以長期使用。
噴墨打印技術發(fā)展至今，控制噴墨頭(printhead)釋出墨滴至噴墨媒體的方式可大致分為兩大主流。其一是為熱氣泡式(Thermal Bubble Ink Jet)技術，其操作原理是利用加熱電阻器(thin film resistor)加熱使部分墨水產(chǎn)生氣泡進而將墨水排擠出，并使之通過多個噴孔噴至噴墨媒體上。另一則為壓電致動式(Piezo-electric)技術，其原理是利用石英晶體的導電性，于通電后電流使石英晶體產(chǎn)生固定的震蕩頻率而將墨水推出噴嘴。
熱氣泡式技術必須有其獨特的負壓調節(jié)設計，這是因為當墨水匣的外界壓力或溫度改變，或墨水消耗時會使墨水匣內的壓力產(chǎn)生變化，若無法有效調節(jié)墨水匣內的負壓變化則會對墨水匣噴出墨滴的穩(wěn)定性造成影響，且可能造成漏墨或無法下墨的情形產(chǎn)生。因此，使用熱氣泡式技術的墨水匣必須有其獨特的負壓調節(jié)設計以適應不同壓力、溫度及墨量等條件變化而調整墨水匣內部的壓力，使墨水匣保持穩(wěn)定供墨以及避免漏墨或無法供墨的情形產(chǎn)生，進而維持良好的打印品質。在熱氣泡式噴墨打印技術中，現(xiàn)用的墨水匣儲墨、供墨與負壓調節(jié)方式可進一步分為兩大類一、由具多孔特性的發(fā)泡棉為儲墨及供墨材料
這類型的墨水匣供墨結構與方式主要是將具有多孔特性的發(fā)泡棉填塞入墨水匣內，然后藉由發(fā)泡棉的材料特性與虹吸現(xiàn)象以達到儲墨、穩(wěn)定供墨以及避免漏墨的目的。然而，由于發(fā)泡棉于墨水匣內占有固定的空間，且因其具有許多孔隙無法將墨水完全充滿，而僅能灌入發(fā)泡棉85％容積的墨水量以避免造成漏墨，因此使得墨水匣的儲墨量大幅地降低。此外，在墨水匣使用后會有部分墨水被發(fā)泡棉所吸收而無法釋出，因此造成一定比例的墨水殘留。另一方面，由于墨水是由數(shù)種化學原料搭配組成的組合物，為使墨水達到穩(wěn)定的效果，所加入的部份原料具有侵蝕性，因此當長時間浸泡發(fā)泡棉時則可能會有部份成份變異或使發(fā)泡棉殘余物沉積阻塞噴墨頭的情形產(chǎn)生，進而影響到打印的品質。況且，發(fā)泡棉為一軟性體，易因外力大小而肆意改變形狀，因此于置入墨水匣時明顯地較費時且不易完成。故此類型的墨水匣結構仍具有許多缺點尚待改進。
二、以氣袋、氣袋配合彈片或氣袋配合彈簧與壓板等方式為克服使用發(fā)泡棉所造成的儲墨量降低，利用氣袋設計以調節(jié)墨水匣內部壓力的設計于是應運而生。氣袋的運作原理即是在墨水匣內部壓力變化時，利用大氣壓力使氣袋體積進行對應的變化以調節(jié)墨水匣內的壓力，或配合彈性機構抵頂氣袋使其適度調節(jié)氣袋的膨脹程度而達到墨水匣內部的負壓平衡，藉此使墨水匣能穩(wěn)定供墨與避免漏墨或無法供墨的情形產(chǎn)生。
請參閱圖1，其是為一習知的氣袋式墨水匣結構示意圖。該墨水匣結構包含有一殼體11，該殼體11設有一墨水槽111，用來儲存墨水；一通氣導柱112，其是與外界大氣壓力相通連；一出墨口12，設于殼體11的底端，以適應需求而噴出墨滴至噴墨媒體上；一鋼管15，自殼體11上部分延伸至墨水槽111底部；一氣袋13，設置于墨水槽111內，并與通氣導柱112相連通，用以將外界空氣導入氣袋13內，藉以調節(jié)墨水匣內部的壓力；以及一彈片裝置14，其一端設置于通氣導柱112上，其余部分則夾設于氣袋13外，可藉其彈力以壓抑與調控氣袋13內的空氣含量，以使墨水匣內部的負壓作一適度且和緩的調節(jié)。
由上述結構可以了解，氣袋的收縮比例越大，則越能接近充滿儲墨的空間，相對地其可調節(jié)的壓力范圍也就越大。請再參閱圖1(a)及圖1(b)，其是分別揭示習知墨水匣中氣袋完全收合與展開的狀態(tài)圖。由圖中可知，由于彈片裝置14的一端是設置于殼體11上方的通氣導柱112上，因此受彈片裝置14的限制，使得氣袋13于鄰近通氣導柱12的部分(約10mm左右)無法張開。另外，當彈片裝置14因氣袋13膨脹而張至最大時，其尾端于撐開后會頂?shù)侥粴んw內側壁，因而使氣袋13無法再膨脹以調節(jié)墨水匣內部的壓力，間接地造成無法噴墨的情形產(chǎn)生。另一方面，鋼管15是自殼體11外蓋處由上向下延伸至殼體11底部，以藉由儲存于鋼管15內的墨水的虹吸現(xiàn)象以調節(jié)墨水匣內部的壓力。然而，當墨水槽111內的墨水消耗至低于臨界點時，于鋼管15內殘留的墨水將流失，因此造成外界空氣經(jīng)由鋼管進入墨水匣內，以致破壞負壓，如此將造成殘留于墨水匣內的墨水從出墨口12漏出。即使變更鋼管15的臨界點于墨水匣底部伸入的凹槽內，當墨水匣倒置時仍易使鋼管15內的墨水流失而使墨水匣內的負壓失去平衡，進而造成漏墨的情形產(chǎn)生。
請參閱圖2，其是揭示另一習知的墨水匣負壓調節(jié)裝置示意圖。如圖所示，噴墨組件2是由一殼體21與一蓋體22所構成，其中該殼體21與該蓋體22相結合形成一墨水槽23，用以儲存墨水。蓋體22上具有一墨水注入口221，可用以填充墨水，且該墨水注入口221于墨水填充后可藉由一密封柱塞222以將其密封。
墨水槽23內具有一彈性氣袋24，該彈性氣袋24可通過導管223與外界大氣相通連，且可將外界空氣導入彈性氣袋24內，以調節(jié)墨水匣內部的壓力。墨水槽23內另具有一壓板25以及一彈簧26，其中該彈簧26的兩端分別與壓板25的一側壁及殼體21的一側壁耦接，而彈性氣袋24的兩相對側則與殼體21的另一側壁及壓板25的另一側壁耦接。藉由彈簧26的設計可壓擠彈性氣袋24內的空氣，使彈性氣袋24可和緩地調節(jié)墨水槽23內的壓力。
殼體21的底部具有一出墨口211，該出墨口211處設置有一噴墨印頭27，可適應需求將墨水以墨滴方式噴至噴墨媒體上。另外，殼體21的底部還包括一補氣通道212，該補氣通道212由延伸壁213所形成，且其上方設置一阻塞體28，其中該阻塞體28是可為一球體，例如一鋼珠，該阻塞體28與延伸壁213的開口接觸。墨水槽23的底部另具有一彈性結構29，該彈性結構具有彼此相連接的第一部份29a與第二部分29b，該第一部份29a是與該阻塞體28接觸且該第二部分29b與壓板25耦接。
于上述結構中，當墨水槽23內的彈性氣袋24因為墨水槽23的墨水消耗而膨脹至一預定程度時，彈性氣袋24會使壓板25往B方向移動，而壓板25則會推擠彈性裝置29的第二部分29b，進而使彈性裝置29的第一部份29a不與阻塞體28接觸，使空氣得以經(jīng)由補氣通道212進入墨水槽23內以調節(jié)墨水匣內的壓力，進而降低彈性氣袋24的體積。另外，當彈性氣袋24因壓力調節(jié)收縮而使壓板25往A方向移動時，壓板25帶動彈性裝置29的第二部分29b，使該第一部份29a緊密接觸阻塞體28，使阻塞體28阻塞該補氣通道212。
然而，在實際應用上，彈性結構29與補氣通道212多設置于殼體21底部的固定位置上，受其設置位置的影響，彈性氣袋24推擠壓板25至一特定距離后，壓板25便無法再偏離而使彈性氣袋24不能再張大。又彈性氣袋24配合壓板25的操控靈敏度不足，依平衡原理，當空氣進入墨水匣內時會造成環(huán)境變化而影響墨水匣內部的負壓，這樣的結構并無法穩(wěn)定地提供負壓調節(jié)的功能，故此類的墨水匣亦可能有漏墨，無法供墨或出墨不均的問題發(fā)生。
由上敘述內容可知，傳統(tǒng)的負壓調節(jié)機構結構十分復雜，相對地零件設計的精準度要求亦較高，且組裝費時。此外，傳統(tǒng)負壓調節(jié)機構可調整的壓力范圍亦受其結構所限制，造成負壓調節(jié)不穩(wěn)定或靈敏度無法提升，因此仍不免有漏墨，無法供墨或供墨不均的情形產(chǎn)生。因此如何發(fā)展一種可避免上述缺點，并提高墨水匣負壓調整品質的負壓調節(jié)機構，實為目前迫切需要解決的問題。
(3)發(fā)明內容本發(fā)明的主要目的是提供一種適用于噴墨打印機的墨水匣及其負壓調節(jié)機構。藉由本發(fā)明墨水匣負壓調節(jié)機構的導入，可提高該墨水匣供墨的穩(wěn)定性，并解決習知墨水匣的壓力調節(jié)不穩(wěn)與靈敏度不足、負壓調節(jié)范圍有限及出墨口漏墨，無法供墨或出墨不均等問題。
為達上述目的，本發(fā)明提供一種墨水匣結構，其包含一殼體，其具有一墨水槽、一第一通氣孔、一第二通氣孔與一出墨口，其中該第一通氣孔設置于該殼體的頂部，該第二通氣孔設置于該殼體的底部；一氣袋組，其設置于該殼體內且具有至少兩氣袋，其中該氣袋是分別抵靠該殼體的內側壁且與該第一通氣孔相連通，用以將外界空氣導入該氣袋以調節(jié)該墨水槽內的壓力；一濾心座，其設置于該殼體底部且與該第二通氣孔相通連；一濾心，其設置于該濾心座內，用以調節(jié)空氣進入該墨水槽內，藉此以調節(jié)該墨水槽內的壓力且/或使該氣袋的體積相應變化；以及一彈片組，其設置于該濾心座或該殼體的底部上且具有至少兩彈片，其中該彈片是分別向該殼體的該內側壁延伸且與一對應的氣袋相接觸，用以輔助調節(jié)該相對應氣袋的體積變化。
根據(jù)本發(fā)明的構想，其中該出墨口是設于該殼體的該底部，用以適應需求而將墨滴噴至一噴墨媒體上。
根據(jù)本發(fā)明的構想，其中該殼體還具有一迂回氣道，與該濾心座相通連。
根據(jù)本發(fā)明的構想，其中該彈片組是由該兩彈片連接至一底座所構成。
根據(jù)本發(fā)明的構想，其中該濾心座的周邊或該殼體的該底部具有一卡槽。
根據(jù)本發(fā)明的構想，其中該彈片組是以該底座卡固于該濾心座周邊或該殼體底部的該卡槽內。
根據(jù)本發(fā)明的構想，其中該彈片還包含一延伸片，用以輔助該彈片，以調節(jié)該相對應氣袋的體積變化。
根據(jù)本發(fā)明的構想，其中該第二通氣孔外還設有一氣道蓋板。
為達上述目的，本發(fā)明另提供一種負壓調節(jié)機構，其是應用于一噴墨頭，該噴墨頭具有一殼體，該殼體具有一第一通氣孔、一第二通氣孔與一出墨口。該負壓調節(jié)機構包括一氣袋，是設置于該殼體內，其中該氣袋鄰近該殼體的內側壁且與該第一通氣孔相連通，用以將外界空氣導入該氣袋而調節(jié)該殼體內的壓力；一濾心座，其設置于該殼體底部且與該第二通氣孔相通連；一濾心，其設置于該濾心座內，用以調節(jié)空氣進入該墨水槽內，藉此以調節(jié)該墨水槽內的壓力且/或使該氣袋的體積相應變化；以及一彈片，是設置于該濾心座或該殼體的底部上，其中該彈片是分別向該殼體的該內側壁延伸且與該氣袋相接觸，用以輔助調節(jié)該相對應氣袋的體積變化。
為達上述目的，本發(fā)明還提供一種墨水匣結構，其包含一殼體，其具有一墨水槽、一第一通氣孔、一第二通氣孔與一出墨口；一氣袋，其設置于該殼體內且鄰近該殼體的內側壁，該氣袋與該第一通氣孔相連通；以及一彈片，其設置于該殼體底部上，且向該殼體底部的內側壁延伸而與該氣袋相接觸，施力于該氣袋藉以調節(jié)其體積。
為進一步說明本發(fā)明的上述目的、結構特點和效果，以下將結合附圖對本發(fā)明進行詳細的描述。
(4)


圖1(a)-(b)是揭示一習知的氣袋式墨水匣結構示意圖。
圖2是揭示另一習知的氣袋式墨水匣結構示意圖。
圖3(a)-(d)是揭示本發(fā)明較佳實施例的墨水匣及其負壓調節(jié)結構示意圖。
圖4(a)-(d)是圖3所示結構應用于負壓調節(jié)時的結構示意圖。
(5)具體實施方式

請參閱圖3(a)-(d)，其是揭示本發(fā)明較佳實施例的墨水匣及其負壓調節(jié)結構示意圖。如圖3(a)-(d)所示，本發(fā)明的墨水匣包含有一殼體31，其內部設有一墨水槽311，用以儲存墨水。殼體31的頂部設有一第一通氣孔312且其底部設有一第二通氣孔313，該第一與第二通氣孔312，313可與外界大氣壓力相連通。殼體31底部另設有一出墨口32，該出墨口32與墨水槽311相連通，且可適應需求而將墨水噴至噴墨媒體上。于此實施例中，氣袋組33具有至少兩氣袋，且每一氣袋是設置于墨水槽311內且鄰近殼體31的內壁側。該氣袋組33與第一通氣孔312相連通，用以將外界空氣導入氣袋內，并藉由氣袋的膨脹與收縮而調節(jié)墨水匣的內部壓力。另外，墨水匣內還設有一濾心座34，其設于殼體31底部(以中央處為較佳)，并與第二通氣孔313相連通，藉由設置于內部的高密度濾心36可進一步調節(jié)空氣進入墨水槽311內，以平衡墨水匣內部的負壓，以使墨水槽311內的墨水能經(jīng)由出墨口32正常供墨且不會滲漏出去。
彈片組35是相對于氣袋組33而卡固于濾心座34或殼體31的底部。于此實施例中，彈片組35由兩彈片連接于一底座(未圖示)所構成，該彈片組35的底座可藉由濾心座34周邊的卡槽343或殼體31底部的卡槽(未圖示)而卡固于濾心座34或殼體31底部。另外，彈片組35的兩個彈片則設置于氣袋組33的兩個氣袋之間，且以其自由端向墨水匣的內側壁延伸并與各自對應的氣袋相接觸。
請參閱圖4(a)-(d)，其是圖3所示結構應用于負壓調節(jié)時的結構示意圖。如圖所示，當墨水匣內的壓力因外界溫度變化或墨水存量消耗而變化時，墨水匣可將外界空氣導入氣袋組33內，以利用氣袋的膨脹與收縮而調節(jié)墨水槽311內的壓力變化，配合彈片組35的抵頂作用可使氣袋的膨脹與收縮更穩(wěn)定而和緩，如此可使壓力的調節(jié)更穩(wěn)定、平順且靈敏，藉此便可使墨水匣穩(wěn)定供墨且可避免漏墨或無法供墨的情形產(chǎn)生。另外，由于氣袋組33鄰近第一通氣孔312處不再受到彈片所限制而無法張開，因此可使氣袋膨脹與收縮的程度提高，進而增加了墨水匣的負壓調節(jié)范圍與靈敏度。
在實際應用上，本發(fā)明的墨水匣負壓調節(jié)機構可進一步強化其結構。請再參閱圖3(d)，其是揭示濾心座與彈片組的結構示意圖。如圖3(d)所示，殼體31的底部還設有一迂回氣道342，該氣道342可與濾心座34相連通，用以調節(jié)第二通氣孔313的空氣進量。第二通氣孔313的外側設置有一氣道蓋板36，可用以保護濾心341。另外在細部結構上，該彈片組35的兩彈片上還可設置一延伸板351，該延伸板351可于彈片尚未接觸氣袋時先接觸氣袋，并可適應氣袋體積的變化而抵頂氣袋，以輔助該彈片調整氣袋的體積變化的敏銳度。
相較于習知的墨水匣及其負壓調節(jié)機構，本發(fā)明的彈片組35是卡固于濾心座34或殼體31底部上，當彈片組35的兩個彈片受氣袋33膨脹而向內推擠時，彈片組35的兩個彈片最后可合為一平板，因此當氣袋膨脹至最大程度時，氣袋固定處完全不會受到彈片所影響而無法張開。因此本發(fā)明并不會有如同習知墨水匣負壓調節(jié)裝置的操控靈敏度不足、壓力調節(jié)不穩(wěn)、負壓調節(jié)范圍有限及出墨口漏墨或出墨不均等問題產(chǎn)生，且明顯可以提高墨水匣供墨的效益。
綜上所述，本發(fā)明提供一種適用于噴墨打印機的墨水匣及其負壓調節(jié)機構。藉由本發(fā)明墨水匣負壓調節(jié)機構的導入，可提高該墨水匣供墨的效益，并避免漏墨或無法供墨等問題發(fā)生。因此，本發(fā)明極具產(chǎn)業(yè)的價值。
雖然本發(fā)明已參照當前的具體實施例來描述，但是本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，應理解其中可作各種變化和修改而在廣義上沒有脫離本發(fā)明，所以并非作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質精神范圍內，對以上所述實施例的變化、變形都將落在本發(fā)明權利要求書的范圍內。
權利要求
1.一種墨水匣結構，其包含一殼體，其具有一墨水槽、一第一通氣孔、一第二通氣孔與一出墨口，其中該第一通氣孔設置于該殼體的頂部，該第二通氣孔設置于該殼體的底部且該第二通氣孔外還設有一氣道蓋板，該出墨口是設于該殼體的該底部，用以適應需求而將墨滴噴至一噴墨媒體上；一氣袋組，其設置于該殼體內且具有至少兩氣袋，其中該氣袋是分別抵靠該殼體的內側壁且與該第一通氣孔相連通，用以將外界空氣導入該氣袋以調節(jié)該墨水槽內的壓力；一濾心座，其設置于該殼體底部且與該第二通氣孔相通連，其中該濾心座的周邊或該殼體的該底部具有一卡槽；一濾心，其設置于該濾心座內，用以調節(jié)空氣進入該墨水槽內，藉此以調節(jié)該墨水槽內的壓力且/或使該氣袋的體積相應變化；以及一彈片組，其設置于該濾心座或該殼體的底部且具有至少兩彈片連接至一底座所構成，其中該彈片組是以該底座卡固于該濾心座周邊或該殼體底部的該卡槽內，且該彈片還包含一延伸片，用以輔助該彈片，以調節(jié)該相對應氣袋的體積變化，且該彈片是分別向該殼體的該內側壁延伸且與一對應的氣袋相接觸，用以輔助調節(jié)該相對應氣袋的體積變化。
2.如權利要求1所述的墨水匣結構，其特征在于該殼體還具有一迂回氣道，與該濾心座相通連。
3.一種負壓調節(jié)機構，它應用于一噴墨頭，該噴墨頭具有一殼體，該殼體具有一第一通氣孔、一第二通氣孔與一出墨口，其中該第一通氣孔設置于該殼體的頂部，該第二通氣孔設置于該殼體的底部，該負壓調節(jié)機構包括一氣袋，設置于該殼體，該氣袋鄰近該殼體的內側壁與該第一通氣孔相連通，用以將外界空氣導入該氣袋而調節(jié)該殼體內的壓力；一濾心座，其設置于該殼體底部且與該第二通氣孔相通連；一濾心，其設置于該濾心座內，用以調節(jié)空氣進入該殼體內，藉此以調節(jié)該殼體內的壓力且/或使該氣袋的體積相應變化；以及一彈片，設置于該濾心座或該殼體的底部上，該彈片是分別向該殼體的該內側壁延伸且與該氣袋相接觸，用以輔助調節(jié)該氣袋的體積變化。
4.如權利要求3所述的負壓調節(jié)機構，其特征在于該彈片是連接至一底座。
5.如權利要求4所述的負壓調節(jié)機構，其特征在于該濾心座的周邊或該殼體的該底部具有一卡槽，該彈片以該底座卡固于該濾心座周邊或該殼體底部的該卡槽內。
6.如權利要求4所述的負壓調節(jié)機構，其特征在于該彈片還包含一延伸片，用以輔助該彈片，以調節(jié)該氣袋的體積變化。
7.一種墨水匣結構，其包含一殼體，其具有一墨水槽、一第一通氣孔、一第二通氣孔與一出墨口；一氣袋，其設置于該殼體內且鄰近該殼體的內側壁，該氣袋與該第一通氣孔相連通；以及一彈片，其設置于該殼體底部上，且向該殼體底部的內側壁延伸而與該氣袋相接觸，施力于該氣袋藉以調節(jié)其體積，該彈片是卡固于該濾心座周邊或該殼體底部的該卡槽內。
8.如權利要求7所述的墨水匣結構，其特征在于該彈片還包含一延伸片，用以輔助該彈片，以調節(jié)該氣袋的體積變化。
9.如權利要求7所述的墨水匣結構，其特征在于該出墨口是設于該殼體的該底部，該出墨口包含一芯片藉以墨滴噴至一噴墨媒體上。
10.如權利要求7所述的墨水匣結構，其特征在于該第一通氣孔設置于該殼體的頂部，該第二通氣孔設置于該殼體的底部。
11.如權利要求7所述的墨水匣結構，其特征在于該第二通氣孔外還設有一氣道蓋板。
12.如權利要求7所述的墨水匣結構，其特征在于還包括一濾心座，其設置于該殼體底部且與該第二通氣孔相通連。
13.如權利要求7所述的墨水匣結構，其特征在于還包括一濾心，其設置于該濾心座內，與外界相通可讓空氣進入該墨水槽內，藉此調節(jié)該墨水槽內的壓力。
14.如權利要求7所述的墨水匣結構，其特征在于該殼體還具有一迂回氣道，與該濾心座相通連，用以調節(jié)該第二通氣孔的空氣進量。
15.如權利要求7所述的墨水匣結構，其特征在于該濾心座的周邊或該殼體的該底部具有一卡槽。
全文摘要
本發(fā)明是為一種墨水匣結構，其包含一殼體，其具有一墨水槽、一第一通氣孔、一第二通氣孔與一出墨口，其中第一通氣孔設置于殼體的頂部，第二通氣孔設置于殼體的底部；一氣袋組，其設置于殼體內且具有至少兩氣袋，其中該氣袋是分別抵靠殼體的內側壁且與第一通氣孔相連通，用以將外界空氣導入氣袋以調節(jié)墨水槽內的壓力；一濾心座，其設置于殼體底部且與第二通氣孔相通連；一濾心，其設置于濾心座內，用以調節(jié)空氣進入墨水槽內，藉此以調節(jié)墨水槽內的壓力且/或使氣袋的體積相應變化；以及一彈片組，其設置于濾心座或殼體的底部且具有至少兩彈片，其中該彈片是分別向殼體的內側壁延伸且與一對應的氣袋相接觸，用以調節(jié)相對應氣袋的體積變化。
文檔編號B41J2/175GK1607094SQ200310101599
公開日2005年4月20日 申請日期2003年10月16日 優(yōu)先權日2003年10月16日
發(fā)明者羅進添 申請人:研能科技股份有限公司