專利名稱:墨盒和噴墨記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種墨盒和一種噴墨記錄裝置。
將泡沫材料件裝在墨盒內(nèi)，防止墨水從例如設(shè)置在記錄裝置中的噴嘴的液體噴射部分泄放出去。更具體地說，在墨盒內(nèi)裝泡沫材料件是為了利用多孔材料(如泡沫材料)僅有的毛細(xì)作用力；毛細(xì)作用力作為阻止墨水直接流向記錄裝置的背壓。該背壓在噴射部分中相對于大氣壓產(chǎn)生負(fù)壓，在下文中將背壓稱為“負(fù)壓”。
一般來說，泡沫材料的孔徑范圍為80-200μm，泡沫材料本身占有盒的內(nèi)部容積的大部分。因而，只要墨盒內(nèi)有泡沫材料，相對于一個(gè)給定的墨盒的內(nèi)部容積，就很少能期望試圖增加墨水的量，即試圖提高墨盒的容積利用率。
而且，即使作出努力改進(jìn)墨盒的結(jié)構(gòu)，從而減少了最后剩留在墨盒中不能使用的墨水量，泡沫材料的毛細(xì)作用力或類似的力也要自動地限制這種減少。
將用作墨水保持件的多孔材料預(yù)先加工成預(yù)定的形狀，因此，當(dāng)將其壓入墨盒時(shí)，多孔材料的形狀不完全與墨盒的內(nèi)表面相符，二者之間留有間隙，該間隙易于使在此處不能產(chǎn)生所需要的毛細(xì)作用力。此外，氨基甲酸乙酯這種典型的多孔材料與某些種類的墨水不相容，這限制了被儲存在墨盒中的墨水的選擇數(shù)目。
因此，本發(fā)明的發(fā)明人提出了日本公開專利申請第34353/1990號的申請，其中，通過使鄰近墨水供給口的泡沫材料的孔徑小于墨盒中間的泡沫材料的孔徑來提高墨水的供給效果。本發(fā)明的發(fā)明人在日本公開專利申請第8405/1993號中公開了另一個(gè)發(fā)明，其中，將一束平行結(jié)合的直纖維線裝在靠近墨水供給口的位置，有效地提高了墨水供給效果，并減少了不能使用的墨水量。
有基于纖維的結(jié)構(gòu)而不是基于上述泡沫材料的結(jié)構(gòu)例如，公開在日本公開專利申請第96742/1993和104735/1993號中的這種結(jié)構(gòu)，其中，改變了墨水的流動方向。在前一個(gè)發(fā)明中，纖維線束按下面的方式與泡沫材料件接觸，即當(dāng)使用墨盒時(shí)，纖維線束從最下部伸向設(shè)于上面的墨水供給口，從而減少了最后剩留在墨盒下部中的不能使用的墨水量。在后一個(gè)發(fā)明中，墨盒的整個(gè)內(nèi)部空間都裝有泡沫材料，纖維線束裝在從墨盒凸出的部分內(nèi)，此時(shí)，這束纖維線構(gòu)成了墨水供給通道，將墨水供給到裝在打印頭的過濾器附近的泡沫材料中。
如上所述，有關(guān)墨盒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的發(fā)明趨勢寄希望于泡沫材料，因此，使用現(xiàn)有的泡沫材料已不能顯著地減少被保持在泡沫材料中不能使用的墨水量，或已不能解決墨盒的墨水容量減小的問題。
另一方面，日本公開專利申請第79882/1994號公開了一種結(jié)構(gòu)，其中，將在重力方向垂直延伸的纖維線裝在墨盒內(nèi)，使其占據(jù)不大于20％的墨盒內(nèi)部空間，從而，墨盒的墨水容量顯著增加，還提高了墨水供給效果。然而，在這個(gè)發(fā)明中，只在一個(gè)方向上裝了少量的直纖維或纖維線。
該專利申請還公開了一種變型結(jié)構(gòu)，其中，將用聚酯、聚丙烯或類似材料制造的無紡織物按層裝在墨水層中。這個(gè)變型結(jié)構(gòu)與原型結(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)墨盒所存在問題方面沒有區(qū)別。
通過對上文所述的各發(fā)明的深入研究，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，這些發(fā)明所公開的結(jié)構(gòu)幾乎沒有提供墨水保持能力，并且聚集在一起的纖維線以成束的形式隨墨水裝入盒內(nèi)。結(jié)果，墨水匯集在墨水供給口周圍，破壞了從墨盒供給墨水的效果，也不能穩(wěn)定地產(chǎn)生在噴墨記錄領(lǐng)域內(nèi)視為重要因素的負(fù)壓。
本發(fā)明的首要目的是解決新出現(xiàn)的問題，即在將墨水裝入盒內(nèi)時(shí)，由于作為墨水保持材料的纖維線間的間隙減小而引起墨盒的整個(gè)墨水保持能力降低，由此產(chǎn)生了墨水輸送不充分、墨水泄放等類似的問題。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種墨盒，其中，通過改進(jìn)占據(jù)墨盒內(nèi)部空間的纖維的排布，來提高墨水保持能力，此時(shí)，纖維線的排布與纖維線接觸墨盒內(nèi)壁的方式和纖維線彼此接觸的方式有關(guān)。
在形成本發(fā)明的過程中，注意了不同的觀點(diǎn)；在墨盒的內(nèi)部與靠近盒壁的部分間墨水的流動性是不同的。換言之，對墨水的流動性、墨盒內(nèi)壁的材料及纖維線之間的關(guān)系這些以前沒被研究的問題作了研究。結(jié)果，本發(fā)明可提供所用墨水(特別是基于顏料的墨水)的性質(zhì)和纖維材料間的較好的關(guān)系。
另一方面，本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，作為纖維本身的作用，性能的改變與纖維線的直徑有關(guān)。因此，本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種可有效地應(yīng)用這種性能改變的墨盒。
鑒于第二個(gè)發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種較好的墨盒，其中，由具有較好性能的纖維線構(gòu)成的纖維件交叉排布，并與裝在噴墨頭上或裝在盒側(cè)壁上的過濾器接觸。本發(fā)明提供一種較好的墨盒，其中，占據(jù)墨盒內(nèi)部容積主要部分的纖維線的直徑與占據(jù)墨水供給口側(cè)(噴墨頭側(cè))即墨盒內(nèi)部空間的外側(cè)的纖維線的直徑之間具有較好的關(guān)系；本發(fā)明提供一種墨盒，其中，可減弱作為墨水流動阻力的主要部分的纖維自身的阻力。
本發(fā)明的目的還在于提供一種改進(jìn)的噴墨記錄裝置。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種墨盒，包括一產(chǎn)生負(fù)壓的材料，由纖維材料構(gòu)成，用來保持要供到噴墨記錄頭中的墨；一主體，用來容裝所述的產(chǎn)生負(fù)壓的材料；一排墨部分，設(shè)在所述的主體中，用來把墨供入所述的噴墨記錄頭，其特征在于構(gòu)成所述的產(chǎn)生負(fù)壓的材料的纖維材料包括具有第一熔點(diǎn)的芯部樹脂材料纖維線及有比第一熔點(diǎn)低的第二熔點(diǎn)的外部樹脂材料纖維線，和所述的纖維材料相互交叉，并在交叉點(diǎn)焊在一起。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明還提供了一種噴墨記錄裝置，包括權(quán)利要求
1所述的墨盒，和一個(gè)用來把排墨部分供出的墨噴射出的噴墨記錄頭。
由于有了上述的結(jié)構(gòu)，即有了纖維線的多處交叉和彈性變形，所以可防止當(dāng)裝填墨水時(shí)鄰近的纖維線部分或纖維線間的間隙由于所裝墨水的性質(zhì)而被減少。

圖1是本發(fā)明的墨盒的第一實(shí)施方案的示意透視圖，而圖2是局部剖開的透視圖，表示圖1所示墨盒是如何與一個(gè)噴墨頭相連的。這兩個(gè)圖所示的墨盒是盒式的，即是可更換式的，可將其裝入噴墨設(shè)備或從其中取出。盒1中填充作為負(fù)壓發(fā)生材料的纖維(纖維材料)。纖維件4是由大量的直徑為100μm、長度從幾厘米到10cm的聚丙烯纖維線構(gòu)成，將基裝入墨盒的內(nèi)部空間，以便相互成三維縱橫交錯(cuò)，形成無規(guī)則的彎曲。填入內(nèi)部容積為400cc的墨盒1的纖維線的重量約為4g。纖維件4可由其自身長度足以填充墨盒的內(nèi)部空間的單根纖維線構(gòu)成，或由許多根纖維線構(gòu)成。
本發(fā)明的纖維材料與要被該纖維材料填充的內(nèi)部空間的填充比是任意的，只要能實(shí)現(xiàn)大量的纖維線的縱橫交叉即可，但不小于10％和不大于35％較好，不小于15％和不大于25％更好。這是因?yàn)檫@些優(yōu)選值的范圍提供可裝墨水的內(nèi)部空間與消耗的墨水的量的一個(gè)優(yōu)選的比值。
構(gòu)成墨盒1的殼體的外殼11采用與纖維件4相同的聚丙烯材料。外殼11的一個(gè)壁上有墨水供給通道8。墨水通道8的一個(gè)開口朝外，另一端朝內(nèi)并裝有過濾器8A。過濾器8A與纖維件4接觸，它們之間保持合適的接觸壓力。外殼11的與設(shè)有墨水供給通道8的壁相對側(cè)的另一壁構(gòu)成了外殼11的蓋2。蓋2上有一放氣孔7。
如圖1或2所示，外殼11基本上為長方形，并具有一墨水供給通道或類似的通道。另外，要填入外殼11的纖維件4不具有固定的形狀。換言之，構(gòu)成纖維件4的纖維線不能以一定的規(guī)則排列，例如以一定方式捆扎，而是進(jìn)行無規(guī)則地排布。這種無規(guī)則的排布不僅就在以后將要描述的墨水的保持性能和墨水的排出性能而論是好的，而且易于使纖維線與外殼11的內(nèi)部空間的形狀相一致。因此，可將纖維件4不留任何間隙地放入墨盒1中。在將纖維件4放入墨盒1后，用超聲波熔接將構(gòu)成外殼的一部分的蓋2固定，從而使纖維件4具有一個(gè)優(yōu)選的密度。
參看圖2，用一根墨水供給管14使墨盒1與一個(gè)噴墨頭12相連。換言之，供墨管14插入盒1的供給通道8內(nèi)。這種連接是在噴墨設(shè)備的滑架(未示出)上進(jìn)行的。
利用上述的墨盒進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)。
將黑色墨水注入墨盒1，在不堵塞各孔口的情況下沿各個(gè)方向轉(zhuǎn)動墨盒1。沒有墨水從作為盒1的開口部分的墨水供給通道8和放氣孔7漏出。這證明當(dāng)墨水被纖維保持住時(shí)，可產(chǎn)生保持墨水的毛細(xì)作用力或類似的力。
另外，使一個(gè)硅管件穿過墨水供給通道8，以2g/min的流率連續(xù)地吸出墨水，直到不能更多地吸出。然后，測量出留在墨盒中即沒被吸出的墨水的量，為7.7g。為進(jìn)行比較，利用一個(gè)墨盒作同樣的抽吸實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，將一體積為160cc且每英寸具有35個(gè)泡(這些泡已用爆裂方法作了處理)的氨基甲酸乙酯泡沫(公知的材料)作為這個(gè)實(shí)施方案的負(fù)壓發(fā)生部件壓入該盒中，代替纖維件4。留在該墨盒中的墨水量基本相同。這些實(shí)驗(yàn)證明，能供給與打印時(shí)所消耗的墨水相應(yīng)量的墨水，并且在墨水消耗的最初階段，墨水通道內(nèi)的墨水流動沒有中斷。
從上述實(shí)驗(yàn)可知，這個(gè)實(shí)施方案的裝有纖維件4的墨盒顯示出與裝有氨基甲酸乙酯泡沫件的傳統(tǒng)墨盒相同的墨水保持性能和墨水供給性能。
本發(fā)明的填充柔性地相互縱橫交叉排列的纖維線或纖維的墨盒至少具有與上述的傳統(tǒng)墨盒相同的功能。這種墨盒無論其有這種結(jié)構(gòu)或不具有這種結(jié)構(gòu)，它都具有下面兩個(gè)特殊的優(yōu)點(diǎn)。
第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)與當(dāng)墨盒采用含有顏料的墨水或PH值高的墨水時(shí)該墨盒的適用期限有關(guān)。換言之，當(dāng)本發(fā)明的第一實(shí)施方案的聚丙烯纖維用作負(fù)壓發(fā)生部件時(shí)，在裝有顏料墨水的墨盒長期儲存時(shí)沉淀的墨水溶解物的量非常少，因而負(fù)壓發(fā)生部件極不易變質(zhì)，這是與用氨基甲酸乙酯泡沫作負(fù)壓發(fā)生部件時(shí)的情況相比較而言的。因此，包括作為負(fù)壓發(fā)生部件的聚氨基甲酸乙酯纖維線的盒能夠經(jīng)受實(shí)際應(yīng)用。
關(guān)于第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)的另一個(gè)例證，可指出的是，當(dāng)使用高PH值例如不小于pH10或低pH值例如不大于pH3的墨水時(shí)，聚氨基甲酸乙酯極不易變質(zhì)。
本發(fā)明的發(fā)明人在600C時(shí)測量作為上述沉淀的標(biāo)志的墨水顆粒的直徑，包括下列幾種情況；墨盒中只裝有墨水；墨盒中裝有墨水和氨基甲酸乙酯泡沫；以及墨盒中裝有墨水和聚氨基甲酸乙酯纖維。結(jié)果如下時(shí)間 2周 2個(gè)月只裝墨水 0.093(μm) 0.093(μm)另外裝有氨基甲酸乙酯泡沫 0.112 0.359另外裝有聚丙烯纖維 0.093 0.118
從上述的測量結(jié)果明顯看出，聚丙烯纖維適合于顏料墨水，因此，聚丙烯纖維作為用于儲存顏料墨水的墨盒的負(fù)壓發(fā)生件是優(yōu)選的。
關(guān)于本發(fā)明的墨盒結(jié)構(gòu)的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)，這就是制成纖維的聚丙烯是一種適于回收的材料。特別是當(dāng)盒的外殼部分也用與上述實(shí)施方案中的纖維部分相同的材料制造時(shí)，回收步驟可得到簡化。
例如，把由纖維和外殼整體地構(gòu)成的用過的墨盒加熱到約800℃，使殘留的墨水組分汽化后，用熔煉紡紗機(jī)制成直徑為100μm的纖維。但是利用這種回收方法所得到的纖維的顏色將會成為黑色。
通過采用上述的同樣方法把所得到的纖維材料裝入外殼，便制成一個(gè)墨盒，并采用上述的同樣方法測量該墨盒，留下的墨水的量為7.9g，基本上與采用由新(回收前的)聚丙烯制成的纖維獲得的留下的墨水的量相同。因而不難理解，本發(fā)明的墨盒易于回收。
而且，在使殘留的墨水組分汽化后把由纖維和外殼部分構(gòu)成的同類的用過的墨盒加熱到約1800℃而生成的樹脂廢料可由模塑設(shè)備將其制成墨盒的外殼和蓋。
如上所述，實(shí)行這種回收方法除了上述的廢墨盒外什么也不用，但也可將沒有用來制造纖維或類似物的樹脂與它們按一個(gè)選定的比例混合。
關(guān)于制造本發(fā)明的墨盒所要用的材料，任何適于制造外殼和纖維部分的材料都可采用。有機(jī)材料有聚芳酰胺，聚乙烯醇縮醛纖維，丙烯酸系纖維，聚酯，聚乙烯，聚丙烯，碳纖維；無機(jī)材料有硼，玻璃(硅石)，氧化鋁和氧化鋯；金屬材料有鎢，鉬，鋼，不銹鋼，鈹，鈦，鋁，鎂和非晶形金屬(Fe-Si-B族)。
從易于進(jìn)行初次模制的觀點(diǎn)出發(fā)，采用有機(jī)或金屬材料較好；考慮到易于處理，采用有機(jī)材料更好。另外，從回收的觀點(diǎn)出發(fā)，采用熱塑性有機(jī)樹脂較好，因?yàn)椴恍柽M(jìn)行熱解或精煉步驟，易于回收。
最優(yōu)選的熱塑性樹脂有聚乙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，丙烯腈，聚丙烯，聚酰胺，聚縮醛，聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚對苯二酸丁二醇酯，聚碳酸酯，聚苯撐氧，聚苯撐硫，聚醚嗍，聚醚酮，聚醚酰亞胺，聚酰胺酰亞胺，聚砜，尼龍，聚酰亞胺和類似材料，以及這些材料的復(fù)合體或變性體。
但是，如上所述，當(dāng)對墨水噴射來說的重點(diǎn)在于墨水的穩(wěn)定性時(shí)，烯烴樹脂例如聚乙烯或聚丙烯是特別優(yōu)選的。
圖3(a)和3(b)表示由不同的材料構(gòu)成的纖維的近似剖面。有選擇的按照不超過上述樹脂量的比例混入添加物。
為了使由從上面所列材料中選擇出的材料構(gòu)成的纖維線起到適用于墨盒的優(yōu)選的負(fù)壓發(fā)生部件的作用，如上所述，最好使纖維線在墨盒內(nèi)彼此無規(guī)則地進(jìn)行多點(diǎn)縱橫交叉。當(dāng)把纖維線以類似于平行成束的纖維線的有規(guī)則的方式裝入墨盒時(shí)，纖維線中間的間隙就要減小。這樣，減少了墨盒內(nèi)可裝墨水的量。換言之，與外殼的內(nèi)部容積相比，可用于墨水的容積減少了。
圖4表示在將纖維件4裝入外殼11以前二者的體積關(guān)系。
從圖中顯然可見，在將纖維件4裝入外殼11時(shí)，由于外殼11的容積比纖維件4的體積稍小，所以，纖維件4被稍稍壓縮了。這樣，由于纖維件4具有彈性，與被壓縮的程度成正比的力便在纖維件4內(nèi)產(chǎn)生。
這里應(yīng)注意下面幾點(diǎn)。為使上述的第一和第二優(yōu)點(diǎn)有效地顯示出來，最好是在將負(fù)壓發(fā)生部件裝入墨盒后，纖維件4的體積不因受由于墨盒的振動或?qū)λ淖矒舳a(chǎn)生的實(shí)際外力的作用而有所減少。具體地說，當(dāng)纖維線的直徑非常小時(shí)，由于墨水滲入纖維線中間并使纖維線縮在一起，減少了纖維件4的總體積。因?yàn)槔w維件的纖維線縮在一起，纖維件的體積往往減小到不能良好地填滿墨盒的內(nèi)部空間，或在墨盒內(nèi)漂移，阻止迅速地提供墨水。估計(jì)這種收縮是由下面的原因引起的當(dāng)墨水與纖維線接觸時(shí)，由于滲入纖維線之間的墨水的表面張力的作用，鄰近的纖維線受拉而彼此靠近，這樣，它們之間的間隙減小，減小了纖維件的整個(gè)體積。結(jié)果，體積減小至小于墨盒的內(nèi)部容積的纖維件便在盒內(nèi)漂移，有時(shí)便破壞了墨水供給通道與過濾器的接觸，這導(dǎo)致如上所述的不能迅速提供墨水的情況。
從上述描述中可以明顯看出，墨盒最好有這樣的結(jié)構(gòu)，即在纖維線與墨水接觸后，它在墨盒內(nèi)的體積不減小。
為了產(chǎn)生這樣一種結(jié)構(gòu)，最好使纖維件4的纖維線如圖13所示在多處相互縱橫交叉。這是因?yàn)?，?dāng)纖維件4與墨水接觸時(shí)，由墨水或類似物產(chǎn)生的使纖維線沿圖中箭頭所示方向移動的表面張力由于纖維線的多處縱橫交叉而相互抵消，從而防止了纖維件收縮。
除了上述結(jié)構(gòu)之外，還有另一種較好的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，所采用的纖維材料的剛性足以抵抗所用墨水的表面張力，即纖維線的直徑大到其剛度足以抵抗所用墨水的表面張力。而且，最好根據(jù)所用的墨水選擇纖維材料。同樣，最好根據(jù)所用的墨水決定裝入盒內(nèi)的纖維量。
至于如上所述的使纖維線在多處縱橫交叉的方法，一種方法是使纖維線成束，利用有梳狀齒的設(shè)備在與線平行的方向上對這束纖維線進(jìn)行若干次梳理。
還有一種方法是將成束的纖維線切成選定的長度，然后用攪拌裝置對其進(jìn)行攪拌。
至少另外的方法，一種方法是將其外觀體積比盒的外殼的內(nèi)部容積大的負(fù)壓發(fā)生部件放入該盒的外殼內(nèi)，然后用盒蓋或類似物以足夠大的壓力對其施壓。
一種優(yōu)選的方法是用某種纖維線作為負(fù)壓發(fā)生部件，如圖3所示，這種纖維線的表層由熔點(diǎn)較低的樹脂構(gòu)成，并以高于纖維線的表層樹脂的熔點(diǎn)并低于纖維線芯部的熔點(diǎn)的溫度對纖維線進(jìn)行加熱，將各交叉點(diǎn)熔焊在一起，使在多處相互交叉的纖維線部分的位置關(guān)系得到固定。
鑒于上述的原因，由于要填入盒內(nèi)的纖維量隨墨盒的內(nèi)部容積和構(gòu)形、負(fù)壓發(fā)生部件的結(jié)構(gòu)和類似的因素而變化，所以不可能簡單地規(guī)定作為本發(fā)明的實(shí)施方案中所用的負(fù)壓發(fā)生部件的纖維線的直徑。也不可能簡單地規(guī)定要填入盒內(nèi)的纖維量。然而，考慮到負(fù)壓的發(fā)生取決于鄰近纖維間的間隙，顯然，當(dāng)間隙非常大時(shí)，負(fù)壓減小，使墨水從墨盒內(nèi)漏出，反之，當(dāng)間隙非常小時(shí)，負(fù)壓增加太高，使油墨不能從油墨盒供給到噴墨頭。因此，纖維線的直徑最好為5μm-1mm，為10μm-0.5mm更好，但最好為15μm-45μm，盡管這樣的選擇取決于墨盒的內(nèi)部容積和/或要裝入墨盒的纖維線的量。
關(guān)于與纖維線所處的位置有關(guān)的在多處相互交叉的纖維線的優(yōu)選的直徑范圍，如果纖維線是在墨水供給口的附近，20-40μm較好，如果纖維線是在其它部位，則不小于40μm較好，為50-100μm更好。
對將纖維線填入墨盒的方法沒有特別的限制，但是，如上所述，為了防止纖維線在墨盒內(nèi)漂移，最好用蓋或類似物至少在一個(gè)方向上對纖維線施壓。而且，考慮到在纖維件4接觸墨水供給通道的過濾器8A的地方所產(chǎn)生的間隙比相鄰纖維線之間的間隙大，從墨盒向噴墨頭的墨水供給可能中斷，因此，更好的作法是將纖維線壓向墨水供給通道的過濾器。
圖5和圖6是本發(fā)明的墨盒的其它實(shí)施方案的示意圖。
參看圖5，以加壓的方式把直徑較小的纖維線4b設(shè)置在墨水供給通道8的過濾器8A的表面附近，把直徑較大的纖維線4a填到其它部位，使纖維線的密度向墨水供給通道8增加。通過這種設(shè)置，墨盒內(nèi)的墨水很可能向著墨水供給通道8集聚，不大可能剩下不被使用。
圖6是本發(fā)明的墨盒的一個(gè)實(shí)施方案的示意圖，圖中沿盒的外殼部分11的內(nèi)表面填放直徑較小的纖維線4b，以這種方式形成一種包層，而將直徑較大的纖維線4a填到該包層內(nèi)。
在這個(gè)盒中，沿內(nèi)壁表面設(shè)置的纖維線4b用于產(chǎn)生墨盒的負(fù)壓，而位于纖維線4b的包層內(nèi)的纖維線4a產(chǎn)生較低的負(fù)壓，以提高墨水的使用效果。換言之，由纖維線4a產(chǎn)生的負(fù)壓比由纖維線4b產(chǎn)生的負(fù)壓小，因而，纖維線4a具有的墨水保持能力小，較少量的墨水被保持在這里不用。從該描述中清楚可見，在這種墨盒中，它們的作用是易于區(qū)別的。
這里應(yīng)該指出，使負(fù)壓發(fā)生部件的密度如上所述地進(jìn)行遞減變化的技術(shù)相對于裝有氨基甲酸乙酯泡沫或類似物的傳統(tǒng)墨盒已屬公知方法。在使用氨基甲酸乙酯泡沫的情況下，用兩種辦法控制負(fù)壓發(fā)生部件內(nèi)的密度分布(1)在將泡沫材料插入盒內(nèi)之前，改變其形狀(包括在泡沫材料內(nèi)切槽的方法)，這樣，在將其插入盒中后，泡沫材料內(nèi)部的壓縮比例發(fā)生變化；(2)在墨盒內(nèi)設(shè)置凸出部分，以便控制負(fù)壓發(fā)生部件的密度分布。在(1)的情況下，被插入墨盒的泡沫材料件具有獨(dú)特(復(fù)雜)的形狀，這使得插入的泡沫材料件易于產(chǎn)生褶皺，在不希望的位置產(chǎn)生的褶皺有時(shí)會降低墨盒的性能。
而且，還必須將泡沫材料件加工成特定(復(fù)雜)的形狀，這往往會增加制造成本。在(2)的情況下，泡沫材料可以具有簡單的形狀，例如矩形，但很常見的是，由于墨盒內(nèi)部具有凸出部分，使其內(nèi)部空間減少，換言之，使盒的墨水容量減少，因而降低了墨水的使用效率。
恰恰相反，在用于本發(fā)明負(fù)壓發(fā)生部件的情況下，通過簡單地將具有不同直徑和/或形狀的纖維混合，可以使負(fù)壓發(fā)生部件具有上述的密度遞減。因而，在本發(fā)明的情況下，將大量的具有不同直徑的纖維線作為負(fù)壓發(fā)生部件混合地裝入墨盒內(nèi)，形成一種較好的結(jié)構(gòu)，改善了墨盒的性能。
在這里把貫穿上述實(shí)施方案的用纖維材料作為負(fù)壓發(fā)生部件的技術(shù)原理作如下綜述。
首先，可給構(gòu)成纖維件的纖維線規(guī)定一個(gè)預(yù)定的長度，這樣，填入墨盒的纖維件可在一彈性變形范圍內(nèi)變形，以使盒內(nèi)的纖維線在多處相互交叉。
例如，參見圖7，假設(shè)基本上為長方形的墨盒1的長、寬和高為L、N和M，具有M和N的平面的對角線為l。構(gòu)成纖維件的纖維線的長度的較好范圍應(yīng)不小于l。更好的范圍應(yīng)不小于該長方體的對角線F的長度。滿足了這種要求，則填入盒1內(nèi)的每條纖維線在該彈性變形范圍內(nèi)變形，與其它纖維線在多處交叉。
其次，將由具有與其它纖維材料件的直徑不同的纖維線構(gòu)成的每個(gè)纖維材料件設(shè)置在墨盒1內(nèi)的預(yù)定位置。
例如，參見圖8，將由直徑較小的纖維線構(gòu)成的纖維材料件4b填入靠近墨水供給通道8的過濾器8A的位置，以便使其與過濾器接觸，并將由比構(gòu)成纖維材料件4b的線的直徑大的纖維線構(gòu)成的纖維材料件4a填到纖維材料件4b的周圍和墨盒的剩余內(nèi)部空間。采用這種布置，使通常構(gòu)成從墨盒外殼到噴墨頭的整個(gè)墨水供給通道的流動阻力的主要部分的過濾器的流動阻力得到降低，由此改善了墨水供給性能。同時(shí)，可防止墨盒的墨水保持能力的惡化。
為了進(jìn)行更具體地說明，列出下面的表格。
表1


與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，增加了過濾器孔徑，以減小當(dāng)供給墨水時(shí)構(gòu)成流動阻力主要部分的過濾器的流動阻力。采用這種設(shè)置，減小了總的墨水供給阻力。同樣，將由直徑較小的纖維線構(gòu)成的纖維材料件填到過濾器附近可使墨水向墨水供給通道匯集，同時(shí)，防止墨水泄離過濾器或供墨通道。
圖9表示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，在采用不同類型的負(fù)壓發(fā)生部件時(shí)，本發(fā)明的第二個(gè)技術(shù)原理適用于該實(shí)施方案。
圖9中，數(shù)字字母混合標(biāo)號40a表示一個(gè)由直徑較大的纖維構(gòu)成的氈件，40b表示一個(gè)由比構(gòu)成氈件40a所用纖維線的直徑小的纖維線構(gòu)成的氈件。這個(gè)實(shí)施方案中的纖維線的自由度沒有上述實(shí)施方案中的纖維線的自由度那么大，但是由于纖維線的相應(yīng)直徑向供墨口側(cè)減小，所以有益的是墨盒中的墨水的流動性得到改善，可裝墨水的內(nèi)部空間比填有纖維材料的空間增加了，而且同時(shí)減少了墨盒內(nèi)不能使用的墨水量。另外，由于由細(xì)纖維線構(gòu)成的氈件40b處于與過濾器8A接觸的位置，所以在這個(gè)實(shí)施方案中的過濾器8A的直徑可比具有傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的盒中的大。
在上述的實(shí)施例的描述中，沒有提及為了輸入大氣或類似目的而在墨盒內(nèi)加肋的事?？梢约舆@種肋，加肋時(shí)的基本要求是，至少在墨水供給通道和纖維材料間有一個(gè)合適的接觸量。
圖10(a)-10(h)是表示構(gòu)成本發(fā)明的不同實(shí)施方案中的纖維件4的各種纖維線的斷面的剖面圖。
纖維線的斷面形狀可以是圖中所示的任一種。然而需特別注意的是，為了在填充了纖維材料的盒內(nèi)增加沒占用的空間，采用具有圖10(f)-10(h)所示的有凸脊和凹槽的斷面形狀的纖維線和如具有如圖10(e)及10(g)所示的中空結(jié)構(gòu)的斷面形狀的纖維線更好。而且，在具有如圖10(e)-10(h)所示的其中一種斷面形狀的纖維線的情況下，即使這些纖維線平行成束，按預(yù)定的方式起負(fù)壓發(fā)生部件作用的沒占用的空間沒有減少，使這些纖維線發(fā)揮了較好的作用。
圖11是墨盒的另一個(gè)實(shí)例的剖面圖，圖中，體現(xiàn)在本發(fā)明中的纖維件用作負(fù)壓發(fā)生部件。
圖11所示的這個(gè)實(shí)施方案的墨盒1包括與噴墨打印頭12相連的墨水供給通道8，用于容納作為負(fù)壓發(fā)生部件的纖維件4的負(fù)壓發(fā)生部件容納部分53和墨水儲存部分56，墨水儲存部分56鄰接負(fù)壓發(fā)生部件容納部分53設(shè)置，它們之間有肋板54，并通過位于墨盒底部55處的連通部分57使墨水儲存部分56與負(fù)壓發(fā)生部件容納部分53連通。
在圖11中，標(biāo)號7表示使負(fù)壓發(fā)生部件容納部分53與大氣連通的一個(gè)放氣口；標(biāo)號59表示用于提高墨水儲存部分56的強(qiáng)度的肋。標(biāo)號60表示用于把墨水注入墨盒的孔口；標(biāo)號61表示用于密封孔口60的密封件。肋板54上開有槽54A，用于在墨水儲存部分中的墨水和通過放氣口58進(jìn)入負(fù)壓發(fā)生部件容納部分的空氣之間進(jìn)行氣-液交換。采用這種結(jié)構(gòu)，先消耗負(fù)壓發(fā)生部件容納部分內(nèi)的墨水，然后，在該部分53內(nèi)的液位下降到槽54A后，消耗墨水貯存部分56中的墨水，并開始進(jìn)行上述的氣一液交換，使墨水儲存部分56中的墨水通過連通部分57進(jìn)入負(fù)壓發(fā)生部件容納部分53。
圖12是作為采用圖10所示墨盒的打印機(jī)的噴墨打印機(jī)的透視圖。
在圖12中，標(biāo)號101表示一臺打印機(jī)；標(biāo)號102表示裝在打印機(jī)101的殼體上表面前部的控制盤；標(biāo)號103表示通過上述殼體的前部開口裝入的給紙盒；標(biāo)號104表示從給紙盒103輸出的紙張(記錄載體)；標(biāo)號105表示用于盛裝通過上述打印機(jī)101內(nèi)的紙張輸送通道輸出的紙張的托盤。由標(biāo)號106表示的件是具有L形斷面形狀的主組件蓋。該蓋106蓋著位于殼體右前部的開口107，并通過鉸鏈108可轉(zhuǎn)動地裝在開口107的向內(nèi)的表面上。由導(dǎo)向件或類似件(未示出)支承的滑架110安裝在殼體內(nèi)部?；?10可在通過紙張輸送通道輸送的紙張的寬度方向上作往復(fù)運(yùn)動，就是說，往復(fù)運(yùn)動的方向與上述導(dǎo)向件或類似件的縱向平行。
這個(gè)實(shí)施方案的滑架110一般包括與導(dǎo)向件或類似件水平的架110a，一個(gè)鄰近導(dǎo)向件開在架110a上用于安裝噴墨頭的孔口(未示出)，一個(gè)位于該孔口前面用于容納安裝在架110a上的墨盒1Y、1M、1C和1BK的盒室110b和一個(gè)用于防止裝在該室110b內(nèi)的盒掉出的盒保持架110c。
上述架110a的尾部由上述的導(dǎo)向件可滑動地支承著，它的前端部靠在一個(gè)未示出的導(dǎo)板上。該導(dǎo)板可以懸臂梁的形式起兩種作用；一種用途是作為壓紙部件，防止通過上述紙張輸送通道輸送的紙?zhí)?；另一種作用是使架110a相應(yīng)于紙張的厚度從導(dǎo)向件上升起。
至少架110a的開口，噴墨頭裝在其上，噴墨頭的噴墨口朝下。
盒室110b具有一個(gè)在前后方向上延伸的通孔，用于容納全在一起的四個(gè)墨盒1Y，1M，1C和1BK。盒室110b還具有嚙合凹槽，嚙合凹槽位于每個(gè)朝外的側(cè)面，并與盒保持架110c的嚙合爪相嚙合。
盒保持架110c通過鉸鏈116可轉(zhuǎn)動地安裝在架110a的前端部。確定從室110b的前表面到鉸鏈116的距離時(shí)應(yīng)考慮在將盒1Y，1M，1C和1BK裝入室110b內(nèi)時(shí)這些盒從室110b的前端伸出的距離，二者是相同的。盒保持架110c基本上是一塊長方形的板，盒保持架110c具有一對嚙合爪110e，它們從遠(yuǎn)離裝有上述鉸鏈116的角的相應(yīng)的角伸出，伸出方向與盒保持架110c的板部的表面垂直。盒保持架110c的板部具有用于容納盒1Y，1M，1C和1BK的小平板的容納孔120。容納孔120具有與小平板相配的尺寸和形狀，位于與小平板相應(yīng)的位置。
由上面的描述清楚可見，按照本發(fā)明，當(dāng)用纖維材料作為墨盒中的負(fù)壓發(fā)生件時(shí)，在將墨水裝入盒中的同時(shí)，可防止相鄰纖維線間的間隙縮小，當(dāng)鄰近的纖維間的距離減少使墨盒的墨水保持能力變壞時(shí)，產(chǎn)生了不能充分地供給墨水、墨水泄放和類似現(xiàn)象，但間隙縮小可被防止。
同樣，本發(fā)明可以提供適于根據(jù)纖維線的直徑來使用特定性質(zhì)墨水的墨盒。
還可提供一種墨盒，對裝在這種墨盒中的纖維線的直徑進(jìn)行了較好的調(diào)節(jié)，可以使對墨水流動產(chǎn)生流動阻力的過濾器的流體阻力得到減少。
下面將描述墨盒的制造方法。
首先參照圖14和15描述本發(fā)明的墨盒制造方法的第一個(gè)實(shí)施方案。圖14是一個(gè)加工好的墨盒的剖面圖，圖15表示該墨盒的制造步驟。
在圖14中，墨盒的主體210是由殼211和蓋212相聯(lián)結(jié)而構(gòu)成的。墨水和可保持墨水的纖維線F裝在盒的主體210內(nèi)。墨盒的主體210有一個(gè)墨水供給口211A和一個(gè)放氣口212A。一個(gè)圓錐形凸出部分211B從墨水供給口211A凸入盒的主體210，圓錐形凸出部分211B的向內(nèi)頂部裝有一個(gè)過濾器213。該實(shí)施方案的墨盒可作為可更換地安裝在例如一臺噴墨打印機(jī)的打印頭上的墨盒。
通過圖15(a)，15(b)，15(c)和15(d)所示的步驟制造這種墨盒。
如圖15(a)所示，首先，將利用纖維生產(chǎn)設(shè)備220連續(xù)生產(chǎn)的纖維F的長線置于殼體211中。
纖維生產(chǎn)設(shè)備220生產(chǎn)例如聚烯烴的聚丙烯長線(纖維)，在這里，聚丙烯纖維F的長線是通過從紡絲噴頭222中擠出熔爐221內(nèi)的熔融的纖維材料生產(chǎn)出來的。
從該纖維生產(chǎn)設(shè)備擠出的長纖維線F在輥231和232間作暫短停留，然后借助一對輸送輥233和234送入輸送導(dǎo)向件235的導(dǎo)向孔235A，以便將其送入殼體211內(nèi)。在將纖維線F送入殼體211內(nèi)的同時(shí)，殼體211在箭頭A所示的水平方向上作往復(fù)運(yùn)動，而輸送導(dǎo)向件235沿與圖15的表面垂直的方向作往復(fù)運(yùn)動，因此，纖維線F基本上是均勻地聚集在殼體211內(nèi)。這里應(yīng)指出的是，可將由纖維生產(chǎn)設(shè)備220同時(shí)生產(chǎn)的許多長纖維線F送入一個(gè)殼體211內(nèi)，也可將許多這種纖維線在盤繞在一起之后送入殼體211內(nèi)。
在將纖維線F按預(yù)定長度聚集在殼體211內(nèi)后。輸送輥233和234停止轉(zhuǎn)動，一對刀片236和237分別沿箭頭B1和B2的方向移動，將纖維線F在它們之間夾斷(圖15(b))，同時(shí)，從纖維生產(chǎn)設(shè)備220擠出的纖維線F停留在輥231和232之間。停留的纖維線F的量可通過控制輥231和232的轉(zhuǎn)動得的調(diào)節(jié)。
接著如圖15(C)所示，將蓋212蓋在其內(nèi)已聚集了纖維線F的殼體211上，然后，如圖15(d)所示，利用超聲波和類似能量，使殼體211和蓋212聯(lián)結(jié)，形成盒的主體210。這里應(yīng)指出的是，較好的作法是用加壓件、壓縮空氣或類似物件將凸出在殼體211上方的聚集的纖維線F向下壓入殼體211內(nèi)。
當(dāng)用熱融樹脂制造殼211和蓋212時(shí)，可將它們方便地?zé)岷冈谝黄?。另外，?dāng)用與纖維線F相同的熱融樹脂(例如，聚丙烯)制造殼211和蓋212時(shí)，即使纖維線F被壓在聯(lián)結(jié)面之間，由于聯(lián)結(jié)面與被壓著的纖維線熱焊在一起，聯(lián)結(jié)面仍可得到正常的密封。此外，在墨盒被用過后，換言之，在墨盒內(nèi)的墨水被完全消耗掉之后，不需要把作為墨水保持部件的纖維線F與盒的主體210分開，可將它們一起處理(例如，在高于所儲存的墨水的沸點(diǎn)的溫度下將它們一起熔化)，以便進(jìn)行回收。
既可在聯(lián)結(jié)殼221和蓋212之前也可在這之后將墨水儲存在殼211內(nèi)，由于在此處所產(chǎn)生的毛細(xì)作用力，墨水被吸收和保持在產(chǎn)生于纖維線F的鄰近部分間的間隙之間。例如，在通過將殼211和蓋212相聯(lián)結(jié)形成盒的主體210后，通過進(jìn)墨口211A(圖14)或一個(gè)未示出的墨水注入口將墨水儲存在盒的主體210中。也可在將纖維線F導(dǎo)入殼211內(nèi)的操作過程中，在這種操作開始前，或在這種操作結(jié)束后立即將墨水儲存在殼211中。這里應(yīng)指出的是，在聯(lián)結(jié)殼211和蓋212前儲存墨水時(shí)，應(yīng)按需要使進(jìn)墨口保持密封。
當(dāng)在儲存墨水后將纖維線F置于殼211內(nèi)時(shí)，必須考慮到由于纖維線F所帶的熱，墨水的溶劑會汽化。因此較好的辦法是，在將墨水儲入殼211的同時(shí)，預(yù)先在墨水中增加預(yù)測會汽化的量的溶劑。例如，當(dāng)估計(jì)會有20％的墨水溶劑被纖維線F的熱汽化時(shí)，這就需要通過預(yù)先增加相應(yīng)量的墨水溶劑來降低墨水的濃度。還可按下面的下方法儲存墨水；先將墨水溶劑儲入殼211內(nèi)，然后置入纖維線F，最后儲存墨水溶質(zhì)，帶或不帶溶劑都可以，以使所獲得的墨水具有最適宜的濃度。在這種情況下，纖維線F不僅通過預(yù)先儲存在殼211內(nèi)的墨水溶劑得到冷卻，其位置在容劑內(nèi)得到穩(wěn)定，而且纖維線的表面可更加濕潤，或與墨水更相容。
通過將纖維線F和墨水裝入盒主體210的步驟所制成的墨盒可作為墨盒使用，例如，將它安裝在噴墨打印機(jī)上，使它的墨水供給口211A(圖14)與打印頭相連。
在使用過程中，即在打印操作過程中，墨水從打印頭的噴墨孔噴出，被纖維線F保持的墨水通過墨水供給口211A供給打印頭，在盒的主體210內(nèi)，墨水通過由纖維線F產(chǎn)生的視在負(fù)壓向墨水供給口211A輸送。當(dāng)打印操作結(jié)束時(shí)，由于纖維線F具有墨水保持能力，可防止墨水泄放。
由于纖維線F是連續(xù)的長線，在纖維線F的切斷表面易于產(chǎn)生的廢顆?；蛩樾嫉牧靠梢宰钌伲虼?，可防止這種廢渣堵塞過濾器213(圖14)。換言之，過濾器213的堵塞可被避免，而當(dāng)使用切得較短的纖維線F時(shí)，易于發(fā)生這種堵塞。
關(guān)于適于制造盒的主體210和纖維線F的材料，考慮到初次制造(回收之前)的容易，采用有機(jī)材料和金屬材料較好。考慮到易于處理，采用有機(jī)材料更好?？紤]回收時(shí)，采用熱塑性樹脂最好，因?yàn)檫@種材料無需進(jìn)行熱解或精煉步驟，易于回收。此外，著重考慮材料的穩(wěn)定性(在長期儲存期間與墨水的相容性)時(shí)，聚烯烴類樹脂例如聚乙烯或聚丙烯是特別好的。
為了使由上述供選擇的材料中選出的材料構(gòu)成的纖維線F在噴墨打印過程中恰當(dāng)?shù)仄鸬捷^好的墨水保持部件的作用，較好的作法是，將纖維線F無規(guī)則地填入盒的主體210內(nèi)，使纖維線F在多處相互交叉，對此已作了描述。反之，當(dāng)把纖維線F按平行成束的規(guī)則方式裝入盒的主體210內(nèi)時(shí)，盒的主體210內(nèi)的空間減少了，換言之，裝墨水的空間減少了。因而，與盒的主體210的內(nèi)部容積相比，盒的主體210的貯墨量減少了。
關(guān)于纖維線F的斷面形狀，任何斷面形狀都可以。然而，為了增加裝有纖維線F的盒內(nèi)的空間，具有圓周上帶有凸脊和凹槽的斷面形狀的纖維線F或中空的纖維線F較好。
通常，不能特別地規(guī)定欲填入盒主體210內(nèi)的纖維線F的直徑和數(shù)量，這是因?yàn)樗鼈冸S盒主體210的內(nèi)部容積和形狀而變化。然而，考慮到負(fù)壓的發(fā)生取決于纖維線F的鄰近部分間的間隙，顯然，當(dāng)間隙過大時(shí)，負(fù)壓減小，使墨水從盒主體210中泄放，反之，當(dāng)間隙過小時(shí)，負(fù)壓太高，以致墨水不能從盒主體210供向打印頭。因此，纖維線F的直徑范圍為5μm-1mm較好，為10μm-0.5mm更好，盡管這種優(yōu)選值取決于盒主體210的內(nèi)部容積和/或填入其內(nèi)的纖維線F的數(shù)量。
為了防止纖維線F在盒主休210內(nèi)漂移，較好的方法是用蓋2或類似件至少沿一個(gè)方向壓纖維線F。另外，當(dāng)與墨水供給口211A接觸的這部分纖維線F的鄰近部分間產(chǎn)生大間隙時(shí)，可能使從盒主體210向打印頭的墨水供給中斷，因而，較好的辦法是，將纖維線F壓向墨水供給口211A。
此外，在纖維線F如圖15(a)所示被導(dǎo)入殼211的同時(shí)，可用刀片236和237將其切成預(yù)定的長度。在這種情況下，刀片236和237的控制裝置238必須執(zhí)行的唯一控制是，每當(dāng)纖維線F由輸送輥233和234輸送一個(gè)預(yù)定的長度時(shí)，就操作刀片236和237。切成的纖維線F的長度大于盒主體210的對角線L1的長度較好(圖14)。這樣，切下的纖維線F在盒主體210內(nèi)被彎曲，由此使它們混亂地相互交叉，以便提供足夠的墨水保持能力。更具體地說，將纖維線F切成10cm長。另外，當(dāng)要使盒主體210內(nèi)的纖維線密度按如下所述進(jìn)行梯度變化時(shí)，切成的纖維線的長度可相應(yīng)于其在盒主體210內(nèi)的位置而變化。當(dāng)長纖維線F沒有被切就裝入殼211內(nèi)時(shí)，必需用控制裝置238控制輸入具有所要求長度L2(例如1m)的單根長纖維線F。
圖16是表示本發(fā)明的墨盒制造步驟的第二個(gè)實(shí)施方案的說明性的圖。在該圖中，盒主體210象圖14所示的上述實(shí)施方案的盒主體那樣包括一個(gè)殼211和一個(gè)蓋212。
在該實(shí)施方案中，將纖維線F制成一種纖維聚集體F1的長帶，然后，將纖維聚集帶F1折疊填入殼211。例如，當(dāng)用熱融性聚烯烴樹脂如聚丙烯作為纖維線F的材料時(shí)，要先使纖維線F聚集，然后，加熱如此形成的纖維聚集體的表面部分，將纖維線F的復(fù)雜的交叉點(diǎn)熔接在一起，因此，纖維線F形成纖維聚集體F1的穩(wěn)定的帶。關(guān)于在聚集體F1內(nèi)纖維線聚集的形式，可以使一根或幾根長纖維線在多處無規(guī)則地交叉；可以使許多短纖維線(幾厘米)在多處無規(guī)則地交叉；可以使許多長纖維線形成束，以便沿聚集體F1的縱向延伸，或是類似的形式。聚集體F1的帶的斷面形狀是選定的，例如可以是矩形。換言之，斷面形狀可根據(jù)盒外殼210的形狀或類似條件進(jìn)行選擇。
在將這種聚集體F1裝入殼211內(nèi)時(shí)，如圖16(a)所示，首先要將其折疊進(jìn)入一個(gè)中空的導(dǎo)向件241。更具體地說，在聚集體F1由一對輸送輥242和243向圖的下方輸送，通過輸送導(dǎo)向件244的導(dǎo)向孔244a，被導(dǎo)入導(dǎo)向件241的同時(shí)，輸送導(dǎo)向件244沿該圖的箭頭C所示的方向作往復(fù)運(yùn)動，從而使聚集體F1折疊。在每次折疊時(shí)，都需要利用一個(gè)未示出的輔助裝置給聚集體F1的向后折彎的部分施加一個(gè)外力，以便使聚集體F1不靠導(dǎo)向件241進(jìn)行可靠地折疊。關(guān)于輔助裝置，可采用壓力裝置或壓縮空氣，沿折疊方向或向下對聚集體F1施壓。
在將長度足以填滿盒主體210的聚集體F1折疊進(jìn)入導(dǎo)向件241后，如圖16(C)所示，輥?zhàn)?42和243停止轉(zhuǎn)動，與此同時(shí)，一對刀片245和246分別沿箭頭D1和D2所示方向移動，將兩刀片間的聚集體F1切斷。在導(dǎo)向件241內(nèi)有作為構(gòu)成導(dǎo)向件241的一部分的存放部分241A，即導(dǎo)向件241在此部分的內(nèi)徑略微減小，或固定部分241A作為一裝在導(dǎo)向件241的內(nèi)圓周面上的凸出部分，以便有助于壓迫聚集體F1并固定它。作為一種替代結(jié)構(gòu)，可用一個(gè)接近導(dǎo)向件241下開口的套代替固定部分241A。在任何情況下，要考慮的是將聚集體F1固定在導(dǎo)向件241內(nèi)的能力。
接著，如圖16(C)所示，將導(dǎo)向件241和殼211對中地放在一起，然后，用加壓件247將導(dǎo)向件241內(nèi)的聚集件F1向下推入殼211。之后，采用上述實(shí)施方案的方法聯(lián)結(jié)殼211和蓋212(圖16(e)和16(f))。既可在聯(lián)結(jié)殼211和蓋212之前也可在這之后將墨水裝入盒主體內(nèi)。
圖17是表示本發(fā)明的墨盒制造方法的第三個(gè)實(shí)施方案的步驟的說明性的圖。這個(gè)實(shí)施方案與第二個(gè)實(shí)施方案的不同之處在于，纖維線F形成板狀纖維聚集體F2。纖維聚集體F2的板的形狀是選定的，應(yīng)與盒主體210的形狀相符。
將該聚集體F2儲存在儲料器248(圖17(a))中。當(dāng)需裝入殼211時(shí)，如圖17(b)所示，首先將它向下推入導(dǎo)向件241，在這里存放，然后，用加壓件247將其裝入殼211。之后，采用與上述實(shí)施方案(圖17(c)和17(f))相同的方法將殼211和蓋212聯(lián)結(jié)在一起。在這種情況下，同樣既可在聯(lián)結(jié)殼211和蓋212之前也可在這之后將墨水裝入盒主體內(nèi)。
圖18是表示本發(fā)明的墨盒制造方法的第四個(gè)實(shí)施方案的步驟的說明性的圖。在這個(gè)實(shí)施方案中，預(yù)先將纖維線F裝入袋251，然后，將裝有纖維線F的袋251放入殼211。網(wǎng)狀的或多孔的袋251可使墨水滲入。關(guān)于袋251的材料，可使用與纖維線F和盒主體210相同的材料。例如，當(dāng)袋251由熱融性樹脂構(gòu)成時(shí)，可采用熱熔接的辦法對其進(jìn)行封口。關(guān)于纖維線F在袋251內(nèi)的排布形式，可使單根或幾根長纖維線在多處無規(guī)則地相互交叉；可使許多短纖維線(幾厘米長)在多處互相交叉；可使許多長纖維線成束地束在一起，或是類似的排布形式。
預(yù)先將裝有纖維線F的袋251儲存在儲料器252中(圖18(a))，當(dāng)需要將其裝入殼211時(shí)，推其向下落入殼211(圖18(b))。與此同時(shí)，殼211作水平移動，以便調(diào)整袋251在殼211內(nèi)的著落點(diǎn)，因此落下的袋251基本上均勻地分布在殼211內(nèi)。此外，殼211可在水平和/或垂直方向上振動，以便使袋251較緊密地堆在一起。為了使袋251均勻地落入殼211，也可振動和/或移動儲料器252。
根據(jù)殼211和袋251的尺寸、纖維線F在袋251內(nèi)的包裝密度或類似因素，預(yù)先確定落入單個(gè)殼211內(nèi)的袋251的數(shù)量。在適量的袋251落入殼211后，可采用與上述實(shí)施方案(圖18(c)和18(d))相同的辦法聯(lián)結(jié)殼211和蓋212。既可在聯(lián)結(jié)殼211和蓋212之前也可在這之后將墨水裝入外殼211內(nèi)。
圖19是表示本發(fā)明的墨盒制造方法的第五個(gè)實(shí)施方案的步驟的說明性的圖。這個(gè)實(shí)施方案與上述第二個(gè)實(shí)施方案的不同之處在于，將纖維線F裝入殼211時(shí)沒有先使其在導(dǎo)向件241中固定。此外，在這個(gè)實(shí)施方案中，導(dǎo)向件241的下部裝入殼211(圖19(a)和19(b))內(nèi)，然后，如圖19(c)所示，用一加壓件247將纖維線F向下推入殼211。圍繞加壓件247的下邊緣設(shè)有凸出部分247A，它向下凸出并猛烈地壓對著凸緣247A的那部分纖維線F，從而防止纖維線F被壓在殼211和蓋212的聯(lián)結(jié)面之間，如圖19(d)所示。在將纖維線F裝入殼211后，象上述實(shí)施方案那樣聯(lián)結(jié)殼211和蓋212。既可在聯(lián)結(jié)殼211和蓋212之前也可在這之后將墨水裝入外殼211內(nèi)。
至于纖維線F在導(dǎo)向件241中的排布方式，即纖維線F隨后被裝入盒主體210內(nèi)的排布方式，可使單根或多根長纖維線在多處無規(guī)則地相互交叉；可使許多短纖維線(幾厘米長)在多處無規(guī)則地互相縱向延伸；可使多根長纖維線成束，以便沿纖維聚集體F1縱向延伸，或是類似的排布形式。
導(dǎo)向件241不是必需有固定部分241A。例如，如圖19(b)所示，在導(dǎo)向件241的下部裝入殼211后，可將纖維線F向下導(dǎo)入殼211。在這種情況下，導(dǎo)向件241的內(nèi)表面可作為纖維線F的導(dǎo)向通道。
圖20是表示本發(fā)明的墨盒制造方法的第六個(gè)實(shí)施方案的步驟的說明性的圖。在這個(gè)實(shí)施方案中，象圖18所示的第四個(gè)實(shí)施方案那樣同樣采用袋251，但在這個(gè)實(shí)施例中采用兩種袋子一種袋子內(nèi)的纖維線FA的直徑較小，另一種袋子內(nèi)的纖維線FB的直徑較大。在袋子251落入殼211內(nèi)后，象第四個(gè)實(shí)施方案那樣將蓋212與殼211相聯(lián)結(jié)，其中，使裝有直徑較小的纖維線FA的袋子251對著墨水供給口211A設(shè)置。采用下面的方法來實(shí)現(xiàn)這種安排，如圖20(a)所示，在將裝有直徑較小的纖維線FA的袋子251裝到過濾器213上后，再堆裝裝有直徑較大的纖維線FB的袋子251(圖20(b))。然后，聯(lián)結(jié)蓋212(圖20(c))。
由毛細(xì)現(xiàn)象產(chǎn)生的墨水保持能力(產(chǎn)生視在負(fù)壓)與纖維線F的鄰近部分間的間隙大小成正比；在直徑較小的纖維線FA的情況下，纖維線F的鄰近部分間的間隙小，使墨水的保持能力增強(qiáng)，而在直徑較大的纖維線FB的場合中，該間隙較大，使墨水的保持能力減弱。這種墨水保持能力不僅隨纖維線的外徑而且隨其斷面形狀變化，因而，可用斷面形狀不同的纖維線的組合體來代替纖維線FA和FB的組合。
當(dāng)裝在盒主體210內(nèi)的纖維線密度朝向墨水供給口211A增加時(shí)，盒主體210內(nèi)的墨水易于向墨水供給口211A聚集，這可減少剩留不能用的墨水的量。另外，從墨水供給口211A向內(nèi)凸出的凸出部分211B的作用是對纖維線FA施壓，以進(jìn)一步增加其密度。
在這種情況下重要的是將裝有直徑較小的纖維線FA的袋子251裝到面對墨水供給口211A的位置。當(dāng)裝有直徑較小的纖維線FA的袋子251與其它袋子同時(shí)裝入殼211，或者當(dāng)殼211的結(jié)構(gòu)是這樣的，當(dāng)將袋子251裝在殼211內(nèi)時(shí)，墨水供給口211A位于頂部，裝有直徑較小的纖維線FA的袋子可在其它袋子251裝完之后裝入。此外，也可預(yù)備三種或多種裝有不同直徑的纖維線F的袋子，按著纖維線的密度朝向墨水供給口211A增加的方式，將它們順次或同時(shí)裝入外殼211內(nèi)。
圖21是表示本發(fā)明的墨盒制造方法的第七個(gè)實(shí)施方案的步驟的說明性的圖。在這個(gè)實(shí)施方案中，將與上述第六個(gè)實(shí)施方案中的纖維線FB相同的纖維線FB裝在殼211內(nèi)，而不是裝入袋251中。關(guān)于纖維線FB的裝入方法，可采用第一或第五個(gè)實(shí)施方案中所采用的方法。另外，可將兩種或多種纖維線作為纖維線FB裝在殼211內(nèi)，以使纖維線的密度朝向墨水供給口211A增加。同樣，使用與上述第一或第五個(gè)實(shí)施方案相同的方法，可將纖維線FB裝入殼211中，而不是裝入袋251中；在這種情況下，可以下述方式放入，即可將纖維線FA和FB聚集成與殼211的內(nèi)表面形狀相一致的形狀，并且，將所形成的纖維聚集體裝在殼211內(nèi)，其中，通過在暴露于表面的纖維部分相互交叉的多點(diǎn)處熔接纖維部分，能使聚集體得到穩(wěn)定。
圖22是表示本發(fā)明的墨盒制造方法的第八個(gè)實(shí)施方案的步驟的說明性的圖。在這個(gè)實(shí)施方案中，形成纖維聚集體的方法是，將大直徑纖維線的聚集體FB裝在直徑較小的纖維線聚集體FA內(nèi)，然后將如此形成的纖維聚集體裝在殼211內(nèi)。通過在纖維線部分相互交叉的多處熔接暴露在聚集體表面的纖維部分，可使纖維線聚集體同樣得到穩(wěn)定。關(guān)于裝聚集體的方法，例如，可采用第五個(gè)實(shí)施方案(圖19)中所采用的方法。在這個(gè)實(shí)施方案的墨盒中，視在負(fù)壓主要由沿盒主體的內(nèi)壁表面設(shè)置的直徑較小的纖維線FA產(chǎn)生，而位于直徑較小的纖維線FA內(nèi)的直徑較大的纖維線FB產(chǎn)生較小值的視在負(fù)壓，這造成較弱的墨水保持能力，但剩留不能使用的墨水的比例減少。
圖23是表示本發(fā)明的墨盒制造方法的第九個(gè)實(shí)施例的步驟的說明性的圖。在這個(gè)實(shí)施例中，將按與圖18所示的第四個(gè)實(shí)施方案相同的方式裝入纖維線F的袋251裝在殼211內(nèi)，與此同時(shí)，由輸送帶270使殼211沿箭頭G所示方向連續(xù)地或間斷地移動。然后使蓋212與殼211相聯(lián)結(jié)。因此，沿殼211的通道的方向設(shè)有許多儲料器252，袋251從每個(gè)儲料器252落入殼211，將其裝在殼211內(nèi)的預(yù)定位置。
圖24是表示本發(fā)明的墨盒制造方法的第十個(gè)實(shí)施方案的步驟的說明性的圖。在這個(gè)實(shí)施例中，裝有直徑較小的纖維線FA的袋251和裝有直徑較大的纖維線FB的袋子251按與圖20所示的第六個(gè)實(shí)施方案相同的方式分別從儲料器252-1和252-2落入置于輸送帶270上的殼211中，然后，使蓋212與殼211相聯(lián)結(jié)。裝有較小直徑的纖維線FA的袋子251落入殼211，面對著未示出的墨水供給口。
如上所述，在采用本發(fā)明的墨盒制造方法的情況下，隨著纖維線的連續(xù)生產(chǎn)，將其引入到盒主體中，因而，纖維線和墨盒可通過連續(xù)的操作來制造，這可以省掉纖維線儲存設(shè)備或類似設(shè)備。
此外，在這種墨盒的制造方法中，連續(xù)的纖維線在暫短停留后被引入盒的主體，因而，可在不中斷纖維線的連續(xù)生產(chǎn)的情況下，制造墨盒。
此外，當(dāng)采用先使纖維線形成纖維聚集體的帶，然后將其折疊裝在盒的主體內(nèi)這樣一種方法制造墨盒時(shí)，可防止纖維線散開，因而，可以可靠地將纖維線裝在盒內(nèi)。
另外，當(dāng)采用預(yù)先制造纖維線聚集體，然后將預(yù)定量的纖維聚集體裝入盒的主體這樣的方法制造墨盒時(shí)，不僅能在將纖維線可靠地裝在盒的主體內(nèi)的同時(shí)防止纖維線散開，而且根據(jù)墨盒的種類不同，還可改變裝在盒的主體內(nèi)的聚集體件的數(shù)量，因而，這種方法可用于各種墨盒。
當(dāng)采用先將纖維線裝入袋中，然后將裝有纖維線的袋子裝入盒的主體的這樣的方法制造墨盒時(shí)，能將纖維線可靠地裝在盒內(nèi)，同時(shí)防止纖維線散開。
當(dāng)采用通過導(dǎo)向件的導(dǎo)向通道將纖維線引入盒的主體的這樣的方法制造墨盒時(shí)，可將纖維線平穩(wěn)可靠地裝在盒的主體內(nèi)，同時(shí)防止纖維線散開。
當(dāng)采用一經(jīng)將纖維線固定在導(dǎo)向件時(shí)，以調(diào)整纖維線的聚集形狀后，便將其裝在盒的主體內(nèi)的這樣的方法制造墨盒時(shí)，可將纖維線平穩(wěn)可靠地裝在盒內(nèi)。
當(dāng)可采用聚烯烴材料作為制造纖維線的材料時(shí)，可以使墨盒與各種墨水例如堿性墨水相適合，從而利用這種材料的熱融性穩(wěn)定纖維線聚集體的結(jié)構(gòu)。
另外，當(dāng)采用外徑和斷面形狀不同的兩種或多種纖維線作為裝在盒主體內(nèi)的纖維線時(shí)，它們在盒主體內(nèi)的位置是最佳的，就能產(chǎn)生纖維線的墨水保持能力。
當(dāng)采用先在盒的主體內(nèi)裝入墨水、然后裝入纖維線的這樣的方法制造墨盒時(shí)，在墨盒的制造過程中，可使纖維線具有一定程度的柔性，這時(shí)，通過在墨水中增加與將纖維線裝入外殼時(shí)所汽化的溶劑量相等量的溶劑，可防止墨水改變性質(zhì)。
此外，當(dāng)先在盒的主體內(nèi)裝入溶劑、然后裝入纖維線時(shí)，可能在墨水溶劑中改進(jìn)裝入盒內(nèi)的纖維線的設(shè)置，也可改善纖維線表面對墨水的可潤性。
盡管參照所公開的各種結(jié)構(gòu)已對本發(fā)明作了描述，但本發(fā)明并不限于所陳述的內(nèi)容，且本申請包括屬于本發(fā)明的改進(jìn)目的和權(quán)利要求
范圍內(nèi)的改變或變化的技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種墨盒，包括一產(chǎn)生負(fù)壓的材料，由纖維材料構(gòu)成，用來保持要供到噴墨記錄頭中的墨；一主體，用來容裝所述的產(chǎn)生負(fù)壓的材料；一排墨部分，設(shè)在所述的主體中，用來把墨供入所述的噴墨記錄頭，其特征在于構(gòu)成所述的產(chǎn)生負(fù)壓的材料的纖維材料包括具有第一熔點(diǎn)的芯部樹脂材料纖維線及有比第一熔點(diǎn)低的第二熔點(diǎn)的外部樹脂材料纖維線，和所述的纖維材料相互交叉，并在交叉點(diǎn)焊在一起。
2.按照權(quán)利要求
1的墨盒，其特征在于所述的芯部樹脂材料和外部樹脂材料是烯烴樹脂材料。
3.按照權(quán)利要求
2的墨盒，其特征在于所述的主體由與所述的纖維材料同樣的材料制成。
4.按照權(quán)利要求
1的墨盒，其特征在于所述的纖維材料的直徑大于設(shè)在一個(gè)供墨出口附近的過濾器的孔徑。
5.按照權(quán)利要求
1的墨盒，其特征在于所述的纖維材料的直徑大于裝在噴墨記錄頭中的過濾器的孔徑。
6.按照權(quán)利要求
1的墨盒，其特征在于所述的墨盒含有顏料。
7.按照權(quán)利要求
1的墨盒，其特征在于構(gòu)成所述的產(chǎn)生負(fù)壓的材料的纖維材料的直徑為10-500μm。
8.按照權(quán)利要求
1的墨盒，其特征在于構(gòu)成所述的產(chǎn)生負(fù)壓的材料的纖維材料在高于第二熔點(diǎn)和低于第一熔點(diǎn)的溫度下熔化。
9.按照權(quán)利要求
1的墨盒，其特征在于還包括產(chǎn)生負(fù)壓的材料容放部分，該部分包括所述的排墨部分和一排氣口，其中所述的排氣口對于所述的產(chǎn)生負(fù)壓的材料容放部分的內(nèi)部與大氣環(huán)境之間的流體流通是有效的；還有一個(gè)儲墨部分用來容放墨，其通過設(shè)在底部的連接部分與所述的產(chǎn)生負(fù)壓的材料容放部分流體連通。
10.一種噴墨記錄裝置，包括權(quán)利要求
1所述的墨盒，和一個(gè)用來把排墨部分供出的墨噴射出的噴墨記錄頭。
專利摘要
一種墨盒，包括一產(chǎn)生負(fù)壓的材料，由纖維材料構(gòu)成，用來保持要供到噴墨記錄頭中的墨；一主體，用來容裝所述的產(chǎn)生負(fù)壓的材料；一排墨部分，設(shè)在所述的主體中，用來把墨供入所述的噴墨記錄頭，其特征在于構(gòu)成所述的產(chǎn)生負(fù)壓的材料的纖維材料包括具有第一熔點(diǎn)的芯部樹脂材料纖維線及有比第一熔點(diǎn)低的第二熔點(diǎn)的外部樹脂材料纖維線，和所述的纖維材料相互交叉，并在交叉點(diǎn)焊在一起。還提供了一種噴墨記錄裝置，包括上述的墨盒及一個(gè)用來把噴墨部分供出的墨噴射出的噴墨記錄頭。
文檔編號B41J2/175GKCN1139494SQ00106449
公開日2004年2月25日 申請日期1995年7月6日
發(fā)明者日隈昌彥, 杉谷博志, 池田雅實(shí), 實(shí), 志 申請人:佳能株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan