專利名稱：噴墨打印機用墨盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及噴墨打印機用墨盒。該墨盒以純空腔的形式貯存墨水，同 該墨盒適配的記錄頭被設(shè)置于噴墨打印機字車上，作為墨水容納器件的墨盒則 以可拆卸的方式裝配在噴墨打印機字車上，并通過供墨針和相應(yīng)墨水流動通路 同記錄頭上的噴嘴保持連通。
背景技術(shù)：
噴墨型打印機，其打印方式通常是由墨盒之類的墨水容器提供墨源，經(jīng)由 相應(yīng)的墨水流動管道將墨水輸運至記錄頭，在打印信號的驅(qū)動下將墨水自記錄 頭上設(shè)置的噴嘴噴射至紙張等記錄介質(zhì)上，來完成字符或圖形的記錄。常見的 市售噴墨打印機根據(jù)其噴嘴的結(jié)構(gòu)形式，可以分為壓電式噴墨打印機和氣泡式 噴墨打印機。
壓電式噴墨打印機，是在其記錄頭噴嘴附近的墨水流動管道兩側(cè)各設(shè)置一 塊或多塊壓電晶體。壓電晶體受數(shù)據(jù)調(diào)制的打印信號控制，產(chǎn)生收縮或膨脹變 形，擠壓噴嘴中的墨水自噴嘴射出后形成微細(xì)的液滴，濺落至記錄介質(zhì)例如紙 張的頁面上，形成一個記錄點。
氣泡式噴墨打印機，其記錄頭結(jié)構(gòu)與壓電式噴墨打印機相似。它們的差別 是，氣泡式噴墨打印機在記錄頭噴嘴附近的墨水流動管道內(nèi)壁或外壁上設(shè)置了 加熱電極。數(shù)據(jù)調(diào)制的電脈沖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(chǎn)生的壓力使墨水自噴 嘴射出后形成一個個微細(xì)的墨滴，濺落至紙張頁面上。電脈沖消失后，墨水蒸 汽凝聚，噴嘴內(nèi)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 抽取墨水后形成的負(fù)壓引導(dǎo)儲墨腔內(nèi)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(guān)系，噴墨打印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(jié)構(gòu)墨盒；另一種是墨盒與記錄頭分離的分體式結(jié) 構(gòu)墨盒。 一體化結(jié)構(gòu)的墨盒既包括記錄頭也包括墨水儲藏室，其記錄頭設(shè)置于 墨盒的出墨口上。分體式結(jié)構(gòu)的墨盒，其墨水儲藏室與記錄頭相互分離設(shè)置， 墨水儲藏室僅用于盛裝墨水，記錄頭則設(shè)置于打印機字車上。其中，分體式結(jié) 構(gòu)的墨盒又包括純空腔儲墨和多孔材料例如海綿儲墨兩種形式的墨盒。
分體式純空腔結(jié)構(gòu)形式的墨盒，通常需要在其導(dǎo)氣口設(shè)置用于調(diào)節(jié)墨盒內(nèi) 腔壓力和外部環(huán)境之間平衡狀態(tài)的單向開閉的氣體控制閥，以避免墨水從導(dǎo)氣 口溢出到墨盒外部。這種墨盒一則因為配設(shè)氣體控制閥而導(dǎo)致墨盒結(jié)構(gòu)較為復(fù) 雜，且在墨盒遭遇翻轉(zhuǎn)、傾側(cè)、振動和/或溫變的情況下，墨盒內(nèi)部各腔室之間
將會由于其內(nèi)氣體同墨水混融成細(xì)碎的氣泡，而出現(xiàn)氣體在各腔室之間不規(guī)則 游走的現(xiàn)象。這些氣泡一旦進入墨盒出墨口，就有可能順著噴墨打印機供墨針 游動到紀(jì)錄頭的噴嘴上，以致形成記錄字跡斷線、無墨等。
參見圖la、 lb和2a、 2b示出現(xiàn)有墨盒的兩種墨腔結(jié)構(gòu)。其中，圖la、 b 表示的墨腔12直接在腔壁上開設(shè)出用于輸運墨水的第二通孔7，圖2a、 b表示 的墨腔12則通過一段引導(dǎo)管22把墨水從墨腔12的腔壁之一引導(dǎo)至其相對腔壁 附近后進入墨腔12。無論是


圖1所示在墨腔壁上直接開設(shè)的第二通孔7，還是 圖2所示通過其端口接近墨腔12之腔壁的引導(dǎo)管22,兩種墨腔結(jié)構(gòu)在灌墨過 程中存留的氣泡23都可能在墨盒出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)(如圖lb、 2b所示)等情形時，分 別通過對應(yīng)的第二通孔7和引導(dǎo)管22同墨盒的其它容墨構(gòu)件發(fā)生氣液交換而流 入同噴墨打印機對接的出墨口。

實用新型內(nèi)容
本實用新型目的在于提供一種噴墨打印機用墨盒，該墨盒結(jié)構(gòu)簡單，且在 墨盒出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)、傾側(cè)、振動或溫度變化的情形能夠防止儲墨腔和/或緩沖腔中 的氣體隨墨水流入到出墨口中。
按照上述目的設(shè)計的噴墨打印機用墨盒，至少包括出墨口、導(dǎo)氣口、緩沖 腔和儲墨腔。導(dǎo)氣口連通儲墨腔和外部大氣。出墨口連通緩沖腔。緩沖腔內(nèi)設(shè) 置有連通緩沖腔和儲墨腔的導(dǎo)墨柱。該導(dǎo)墨柱位于緩沖腔內(nèi)的開口端的位置處 于緩沖腔的大約幾何中心。
在實用新型案中，前述緩沖腔的幾何中心是指，作一假想的至少把整個緩 沖腔包括在內(nèi)的球面，當(dāng)緩沖腔的各腔壁內(nèi)表面的大部分交點同球面相重合 時，球面的球心所在的部位就是緩沖腔的幾何中心。
就墨水和空氣的物性而言，處于密閉容器中的液態(tài)墨水和氣態(tài)空氣必然是 沿鉛垂方向液態(tài)墨水居于氣態(tài)空氣的下方。因此，對于本實用新型的噴墨打印 機用墨盒而言，當(dāng)墨盒出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)、傾側(cè)、振動或溫度變化時，在墨盒灌墨過程 中殘存于緩沖腔內(nèi)的空氣無論是否被碎化成微細(xì)氣泡還是保持較大體積，都將 傾向于上浮在液態(tài)墨水的上方。而另一方面，導(dǎo)墨柱位于緩沖腔內(nèi)的開口端的 位置處于緩沖腔的大約幾何中心部位。這樣，只要緩沖腔內(nèi)的墨水液面達到遮 蔽導(dǎo)墨柱位于緩沖腔內(nèi)的開口端的狀態(tài)，以及墨盒內(nèi)各腔例如儲墨腔、緩沖腔 和出墨口之間保持同一個氣壓的相關(guān)聯(lián)密閉環(huán)境下，那么在墨盒出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)、傾 側(cè)、振動或溫度變化時，就基本可以防止在緩沖腔內(nèi)形成過量的氣液交換，而 最終只存在用于調(diào)節(jié)不同腔室之間壓力平衡的液體流動。換句話說，在墨盒出 現(xiàn)翻轉(zhuǎn)、傾側(cè)、振動或溫度變化時，由于墨盒內(nèi)各腔均處于同一個密閉環(huán)境
下，為達到各腔之間的壓力平衡，墨盒內(nèi)各腔之間在較大程度上將只形成液體 交換或者流動，而極少出現(xiàn)氣液交換，從而在很大程度上杜絕儲墨腔和緩沖腔 內(nèi)的氣體隨各腔之間的墨水交換行為而進入出墨口內(nèi)。
圖面說明
圖la現(xiàn)有墨盒一的墨腔結(jié)構(gòu)示意圖。
圖lb現(xiàn)有墨盒一出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)情形時的墨腔結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2a現(xiàn)有墨盒二的墨腔結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2b現(xiàn)有墨盒二出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)情形時的墨腔結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3本實用新型噴墨打印機用墨盒剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4a本實用新型噴墨打印機用墨盒的墨腔結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4b本實用新型噴墨打印機用墨盒出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)情形時的墨腔結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4c本實用新型噴墨打印機用墨盒出現(xiàn)傾側(cè)情形時的墨腔結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為便于本領(lǐng)技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)實質(zhì)和精髓，下面結(jié)合 附圖介紹本實用新型噴墨打印機墨盒結(jié)構(gòu)。在包括現(xiàn)有墨盒結(jié)構(gòu)在內(nèi)的所有附 圖中，相同的標(biāo)記將被用來指代相同的零部件、特征或者結(jié)構(gòu)。本實施例介紹 過程中所針對的具體結(jié)構(gòu)或零部件僅做為本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本實用新型噴墨 打印機墨盒的參考性例證，本領(lǐng)域技術(shù)人員在該技術(shù)方案的啟示下還可以設(shè)計 出不超出本實用新型噴墨打印機墨盒技術(shù)范圍和實質(zhì)的各種等同或類似技術(shù)構(gòu) 造。由此如果用這種示例性說明來限制本實用新型噴墨打印機墨盒權(quán)利要求所 囊括的保護范圍是不適宜的，等同或類似于本實用新型噴墨打印機墨盒的技術(shù) 方案仍然屬于本實用新型噴墨打印機墨盒權(quán)利要求的保護范圍。而且出于簡明 的需要，申請人在揭示本實用實用新型噴墨打印機墨盒時，省略了對噴墨打印 機和墨盒相應(yīng)公知功能和結(jié)構(gòu)的描述。
參見圖3，是本實用新型噴墨打印機墨盒剖面結(jié)構(gòu)示意圖。該墨盒由采用 塑料注塑的盒體3和盒蓋1構(gòu)成。在盒體3內(nèi)部被設(shè)置成中空的腔體。該腔體 在經(jīng)過相應(yīng)隔板分隔之后形成用于容納墨水的儲墨腔10、用于在一定程度上緩 解墨水壓力波動的緩沖腔12和用于向噴墨打印機供墨針(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(cè)壁之一附近還分隔出協(xié)同噴墨打印 機的光電檢測機構(gòu)(圖中未示出)用于檢測儲墨腔10中墨水容量的檢測腔9。 這些腔室相互比較的結(jié)果，儲墨腔10的容積通常被設(shè)計成最大，檢測腔9只 需足以容納浮標(biāo)13即可，因而其容積通常最小，其余兩個腔室——緩沖腔12
和出墨口 5 (或者沿出墨口 5內(nèi)墨水的流動方向位于出墨口 5內(nèi)部的供墨腔 14)的容積介于檢測腔9和儲墨腔10之間。
盒體3的一個側(cè)壁由盒蓋1予以取代。在裝配狀態(tài)下，盒蓋1通過熔焊或 粘接方式封蓋于盒體3的敞口壁上，共同構(gòu)成一個封閉的墨盒。在盒蓋1背對 盒體3或者盒體3的底壁17的一側(cè)設(shè)置有凸板15。凸板15與噴墨打印機字車 (圖中未示出)配合將墨盒固定于字車上。盒蓋1背對檢測腔9的端部附近開 設(shè)有連通儲墨腔10和外部環(huán)境的灌墨口 16。在充注有墨水的狀態(tài)下，灌墨口 16通常由彈性軟質(zhì)硅膠塞2密封。在盒體底壁17上，開設(shè)有貫通盒體底壁17 且相互間隔一定距離的的導(dǎo)氣口 4和出墨口 5?？紤]到墨盒同噴墨打印機字車 之間的安裝定位關(guān)系，以及出墨口 5同噴墨打印機供墨針之間的對接準(zhǔn)確性， 導(dǎo)氣口 4和出墨口 5的管壁會背對盒體底壁17向外部延伸出一段適當(dāng)?shù)木?離，而且它們的延伸末端基本處于同一個水平面內(nèi)。
在緩沖腔12內(nèi)部設(shè)置有一段其內(nèi)部為中空管路的導(dǎo)墨柱11。導(dǎo)墨柱11 一 端貫通盒體底壁17后形成第二通孔7，并通過該第二通孔7使導(dǎo)墨柱11的墨 水輸運管路同儲墨腔10連通，導(dǎo)墨柱11另一端由盒體底壁17延伸至緩沖腔 12大約幾何中心附近。
圖1所示的墨盒具有相同于安裝到激光打印機上的姿態(tài)，即其出墨口 5朝 向鉛垂方向下方，而盒蓋1則位于盒體3的上部。為便于描述，以圖l所示墨 盒放置姿態(tài)作為參照系，該墨盒的各構(gòu)成部件或構(gòu)成要素之間具有如下描述的 配置協(xié)調(diào)關(guān)系。
導(dǎo)氣口 4通過向儲墨腔10內(nèi)部延伸的導(dǎo)氣柱18在盒蓋1上設(shè)置的灌墨口 16附近同儲墨腔10連通。儲墨腔10在作為儲墨腔10構(gòu)成腔壁的盒體底壁17 上開設(shè)有第一通孔6。緩沖腔12在也作為緩沖腔12構(gòu)成腔壁的盒體底壁17上 和盒體底壁17附近分別開設(shè)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(shè)于盒體底壁17外部表面經(jīng)過密封的一段輸墨槽19連 通。第二通孔7通過向盒蓋1所在方向延伸的導(dǎo)墨柱11，在緩沖腔12的大約 幾何中心附近同緩沖腔12連通。這樣，儲墨腔10在自身較低或最低的水平位 置，依次經(jīng)過第一通孔6、輸墨槽19、第二通孔7和導(dǎo)墨柱11，在緩沖腔12 的大約幾何中心位置附近同緩沖腔12保持相互連通。同時，緩沖腔12的上部 腔壁和下部腔壁的鉛垂向位置分別低于儲墨腔10的上部腔壁即拿蓋1和等于 儲墨腔10的下部腔壁即盒體底壁17，也即緩沖腔12的鉛垂向位置整體介于儲 墨腔10上部腔壁和下部腔壁之間。由此，由于導(dǎo)墨柱11的存在而使導(dǎo)墨柱11 內(nèi)管中所存留的墨水形成了一段鉛垂向的壓力柱，儲墨腔10和緩沖腔12之間
必需克服該段壓力柱產(chǎn)生的壓力才能夠?qū)崿F(xiàn)使儲墨腔10內(nèi)存的墨水流向緩沖
腔12。也就是說，只要儲墨腔10內(nèi)的壓力大于導(dǎo)墨柱11內(nèi)管中所存留墨水形 成的壓力柱，墨水就會由儲墨腔10流向緩沖腔12。在噴墨打印機供墨過程 中，這種墨水流動是通過噴墨打印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的緩沖腔12內(nèi)造成低于儲墨腔10內(nèi)的壓力來實現(xiàn)的。另一 方面，緩沖腔12經(jīng)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，緩沖腔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于儲墨腔10的上部 腔壁即盒蓋1和高于儲墨腔10的下部腔壁即盒體底壁17。因此，檢測腔9的 鉛垂向位置整體介于儲墨腔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(nèi)的 墨水具有不小于檢測腔9鉛垂向墨水高度的壓力，就能夠保持檢測腔9充注有 預(yù)定足量的墨水。
參見圖3、 4a、 4b、 4c，在采用膠圈之類密封閥21封閉出墨口 5之后，在 檢測腔9、出墨口 5同儲墨腔10之間，就只存在一條實現(xiàn)它們相互間壓力平衡 或墨水流動的唯一通道第一通孔6、輸墨槽19、第二通孔7、導(dǎo)墨柱ll和第 三通孔8。由于該條通道上相應(yīng)的連通關(guān)口，例如第一通孔6、輸墨槽19、第 二通孔7、導(dǎo)墨柱11或者第三通孔8都具有各自不同于其它關(guān)口的空間方位， 也就說他們位于不同的平面上，以及墨盒內(nèi)各腔室間相互有異的空間方位，以 致無論采用何種姿態(tài)的墨盒放置姿勢或者墨水灌注壓力，例如，翻轉(zhuǎn)、傾側(cè)墨 盒，或者抽取墨盒內(nèi)各腔室例如儲墨腔10等的壓力至一定負(fù)壓狀態(tài)，然后灌 注墨水，都將由于前述單一墨水通道第一通孔6、輸墨槽19、第二通孔7、導(dǎo) 墨柱11和第三通孔8，以及墨盒內(nèi)各腔室的空間方位差異，而造成相當(dāng)量的空 氣殘留于墨盒內(nèi)各腔室。本實用新型把導(dǎo)墨柱11的一端設(shè)置于緩沖腔12的大 約幾何中心附近，在這種構(gòu)置方式下，剛出廠的墨盒通常都能達到緩沖腔12 內(nèi)的墨水液面總是遮蔽導(dǎo)墨柱11位于緩沖腔12內(nèi)的開口端的狀態(tài)。由此，在 墨盒整體封閉的狀態(tài)下，即使墨盒遭遇翻轉(zhuǎn)、傾側(cè)、振動或溫度變化等情形， 也難于在導(dǎo)墨柱11位于緩沖腔12內(nèi)的開口端形成氣液交換，進而杜絕不同腔 室之間的氣體流動，避免儲墨腔10和緩沖腔12內(nèi)的氣體隨各腔之間的墨水交 換行為而進入出墨口 5內(nèi)。
權(quán)利要求1.噴墨打印機用墨盒，至少包括出墨口、導(dǎo)氣口、緩沖腔和儲墨腔，所述導(dǎo)氣口連通所述儲墨腔和外部大氣，所述出墨口連通所述緩沖腔，所述緩沖腔內(nèi)設(shè)置有連通所述緩沖腔和所述儲墨腔的導(dǎo)墨柱，其特征在于所述導(dǎo)墨柱位于所述緩沖腔內(nèi)的開口端的位置處于所述緩沖腔的大約幾何中心。
專利摘要本實用新型是一種噴墨打印機用墨盒，至少包括出墨口、導(dǎo)氣口、緩沖腔和儲墨腔。導(dǎo)氣口連通儲墨腔和外部大氣。出墨口連通緩沖腔。緩沖腔內(nèi)設(shè)置有連通緩沖腔和儲墨腔的導(dǎo)墨柱。導(dǎo)墨柱位于緩沖腔內(nèi)的開口端的位置處于緩沖腔的大約幾何中心。該墨盒在儲運過程中或溫變環(huán)境下可有效降低由儲墨腔和/或緩沖腔流入出墨口內(nèi)的氣體量。
文檔編號B41J2/175GK201002387SQ20072004894
公開日2008年1月9日 申請日期2007年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月24日
發(fā)明者卜曉平, 黃振超 申請人:珠海天威技術(shù)開發(fā)有限公司