專利名稱：制造用于噴墨記錄裝置中的墨盒的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種墨盒，該墨盒是噴墨記錄裝置上的一種可拆卸的附件，它給打印頭提供墨水，尤其是，涉及一種墨盒的制造方法，該墨盒由一個柔性墨水袋裝在硬盒中所組成。
傳統(tǒng)的噴墨打印機包括一個由配有噴墨記錄頭的托架支承的油墨容器。通過在位于油墨熱容器中的壓力生成腔中對墨滴加壓而產生墨滴。但當在打印過程中轉動、晃動或使托架運動時，這種運動可致使油墨翻騰或起沫。油墨翻騰或起沫又導致打印頭壓力變化或造成打印故障。具體地說，如果油墨中含有氣泡，則油墨所受壓力降低，由此降低了墨滴噴射能力。為此，必須從油墨中除去溶解氣體。
因而需要發(fā)展一種克服現(xiàn)有方法的不足和局限性的制造用于噴墨記錄裝置中的噴墨盒的方法。根據現(xiàn)有技術的缺點而設想出了本發(fā)明，本發(fā)明目的是提供一種使噴墨記錄裝置中的墨盒的制造更簡單和高效的制造方法。
籠統(tǒng)地講，根據本發(fā)明而提供了一種制造用于噴墨記錄裝置中的墨盒的方法。一個墨水袋，有一頂端和一在頂端下有一低端，頂端開口，低端有一個墨水注入口；從靠近頂端邊緣的第一位置懸掛墨水袋，并將之放在真空室內；給真空室減壓；往墨水袋中注一選定數量的墨水；在第一位置的下面的第二位置處密封墨水袋的開口端；用壓板將封口的墨水袋壓到一選定的厚度；在第二位置下面的第三位置處密封壓過位置的墨水袋；并且在第二和第三位置之間切斷墨水袋。
因而，本發(fā)明的一個目的是提供一種墨盒的制造方法，它允許往一種用于噴墨記錄裝置的墨盒的墨水袋中有效注入除氣的墨水，它能承受銷售和使用期間的搬運處理，也能重復使用。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種回收使用相對較貴的墨水袋的方法。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點一部分是顯而易見的，一部分將根據說明書而變得清楚。
因而，本發(fā)明包括結構特征、部件的組合、部件的安排等等，這將在后述方法中舉例說明。在權利要求書中給出了本發(fā)明的范圍。
為了更充分地了解本發(fā)明，參見以下結合附圖的描述，其中

圖1是用本發(fā)明的方法制得的墨盒的分解透視圖；圖1a是圖1墨盒中墨水袋的斷面圖；圖2是根據本發(fā)明制造墨盒方法的注墨裝置第一個實施例的框圖；圖3是根據本發(fā)明制造墨盒方法的注墨裝置第二個實施例的框圖；圖4是充有墨水的墨水袋的正視圖；圖5a和5b是根據本發(fā)明制造墨盒方法懸掛墨水袋步驟的示意圖；圖6a和6b是根據本發(fā)明制造墨盒方法往墨水袋中充注墨水的初始步驟的示意圖；圖7a和7b是根據本發(fā)明制造墨盒方法往墨水袋中充注墨水的最后步驟示意圖；圖8a和8b是根據本發(fā)明制造墨盒方法往墨水袋中充注墨水的最后步驟示意圖；圖9是根據本發(fā)明制造墨盒方法中墨水袋密封后的狀況示意圖；圖10是根據本發(fā)明制造墨盒方法的注墨裝置第三個實施例的框圖；圖11a和11b是根據本發(fā)明制造墨盒方法墨水袋和往墨水袋中充注墨水位置的步驟示意圖；圖12a和12b是根據本發(fā)明制造墨盒方法在制造墨水袋過程中密封墨水袋步驟的示意圖；圖13是根據本發(fā)明制造墨盒方法中第四個實施例的注墨裝置的框圖；圖14是根據本發(fā)明制造墨盒方法中一個實施例的重注墨水裝置的框圖15a和15b是根據本發(fā)明制造墨盒方法往墨水袋中重注墨水的初始步驟的示意圖；圖16a和16b是根據本發(fā)明制造墨盒方法往墨水袋中重注墨水的最后步驟示意圖；參見圖1，圖1示出了一個通過本發(fā)明實施例的方法制得的墨盒70。墨盒70包括一個盒體2，一個彈性墨水袋1，其內封裝有墨水，裝在盒體2內，一個蓋盒體2的蓋3，在袋1和蓋3之間最好有一個墨水探測片4，它包括一個當墨水袋中沒有足夠數量的墨水時用來探測的探測器(未畫出)，及用來起動顯示器(未畫出)來指示墨水袋1是空的。
如圖4所示，墨水袋1最好呈矩形，當它充滿墨水時它有一個寬度W和一個長度L。參考圖1，墨水袋1包括兩個縱向側邊1b，在兩個縱向側邊1b之間有一個進口邊1c和一個出口邊1a?？v向側邊1b長度最好相同，其長度最好比進口邊1c和出口邊1a的長度要長。
在此實施例中，墨水袋1由其上覆蓋有兩層薄膜100、101所組成，一個在另一個的上面。每個外層薄膜100、101是由一個鋁片組成，包括兩層，最好外層是尼龍層，內層是聚乙烯層。內層薄膜102最好由鋁片制成，它插到外層薄膜101、102之間，當熱焊之后就形成一個不透空氣的封口。參考圖1A，薄膜100、101、102是層狀的，例如，薄膜100可以插到內層薄膜102上，內層薄膜102在外層102之上。墨水袋1包括一個出口5，它最好由塑料制成，在出口邊1a的底部6處熱焊到墨水袋1上。底部6的功能是給墨水袋1以剛性支持。出口5在其自由端焊接有隔膜7，它是由彈性材料制成的，如橡膠，它被插進出口5。出口5在打印過程中彈性地約束供墨針(未畫出)。
下面將描述墨盒70的制造方法。參考圖2，是根據本發(fā)明的一種注墨裝置200的結構。注墨裝置200包括一個具有一邊通過門11可以打開或關閉的真空室10。真空室10通過通道12與真空泵13柔性連接，它使真空室10降到預定的真空壓力。真空室10包括兩個支撐桿14，它從真空室10的內表面10a水平伸出。注墨裝置200在真空室10內的支撐桿14的下面還有熱焊機15、15`和壓板16、16`。
通孔10b在真空室10的頂部板10c處。一種多樣10d包括通道10e和通道10f。一個針頭插入器19放置在通道10e內并與供墨針18的一端相連。供墨水針18放在真空室10內，如雙箭頭A所指示的，它垂直放在針頭插入器19的位置上。針頭插入器19與支管21通過管20柔性連接。
注墨裝置200還包括一個氣液分離單元22。在本發(fā)明的一個實施例中，氣液分離單元22包括一個紗線包23，它最好柔性連接在圓筒24的兩個縱向端點處，以允許液體通過。圓筒24連接到真空泵25上，以便在紗線包23的外園周圍產生負壓。
圓筒24包括一個進口24a，它通過管26連接到內有墨水37的墨水筒27上，一個出口55b，它通過截止閥28連接到支管21上。墨水37通過泵35泵到氣液分離單元22里。
現(xiàn)在參考圖3，根據本發(fā)明的注墨裝置500結構的第二個實施例。注墨裝置500包括一個充注到墨水袋1中的計量墨水37數量的分配器36。分配器36放置在管20的截止閥34和在出口24b下的截止閥28之間。閥37通過管37a柔性連接的分配器36上。當分配器36測量一定數量的墨水時，閥37向大氣打開。通過大氣壓和真空室10內的壓力之間的壓力不同的方式，從分配器36將墨水充到墨水袋1中。
參考圖2，將描述根據本發(fā)明第一個實施例并參照注墨裝置200的注墨方法。現(xiàn)在參考圖4，出口5包括一個自由端5a和一個固定端5b，出口5的固定端5b通過熱焊方式連接到墨水袋1的出口邊1a的底部6上。同時，出口邊1a的剩下部分也熱焊上。自由端5a裝上隔膜7形成封口。
其次，墨水袋1的進口邊1c敞開，臨近開口1c處形成通孔1f。
如圖5a所示，通過調整在支撐桿14上的通孔1f使墨水袋1的出口1e在適當的位置，使墨水袋1懸掛在支撐桿14上。隨后，門11關閉，形成真空室10，截止閥連接到氣液分離單元22的截止閥28是關閉的，截止閥34如圖5B所示是打開的。通過通道12連接到真空室10上的真空泵13開動，降低真空室10，管22和3，測量管30的壓力到預定壓力值。
參考圖6A，真空室10，管22和3，測量管30的壓力被降到預定壓力值，截止閥34關閉。此后，測量管30通過打開截止閥28與氣液分離單元22柔性連接，預定數量的墨水37被充到測量管30里。因為氣液分離單元22與測量管30封閉連接，墨水經過氣液分離單元22的除氣后立即流入測量管30。通過這種操作，如圖6B所示，針頭插入器47低，注射針18部分裝在墨水袋1中。
其次，如圖6B所示，截止閥28關閉，以隔離氣液分離單元22，截止閥34打開，測量管30的活塞32壓下，通過管33、管51和針頭插入器19將預定數量的墨水37壓入墨水袋1.墨水袋1充滿墨水37后，針頭插入器19把墨水注射針頭18拔到高一點的位置，藏在通道19內。壓板16、16`通過壓力器(未畫出)移動，壓縮墨水袋1的厚度X如圖6B所示，到預定厚度X`如圖7A所示。因此，墨水袋1中墨水37的高度也從高度Z如圖6B所示，到高度Z`如圖7A所示。在高度Z`，墨水袋1中的墨水37的數量比完工后的產品的數量要稍微多一點。
此時，如圖7B所示，墨水袋1上端口1g被熱焊機15、15`挾緊，熱焊機按箭頭B和C所示方向移動。因而墨水袋1首先在1g處封口，在此注墨加工階段，墨水袋1被永久密封，少量的空氣和墨水37封在一起。因而，下一步是避免空氣密封在墨水袋1中。
在初始密封操作之后，如圖8A所示，壓板16、16`和熱焊機15、15`回到它們的初始位置，以允許氣泡匯集在墨水袋1的第一密封位置1g下面。當壓板16、16`縮回，墨水袋1呈稍圓的形狀，具有厚度X``。此時，如圖8B所示，通過按箭頭F和G的方向移動壓板16、16`，墨水袋1又被壓到預定的厚度，通過一個壓力器(未畫出)把墨水袋1壓縮到預定厚度X```。
其次，如圖9所示，熱焊機15、15`在位于第一密封位置1g下面的第二個密封位置1j處挾住墨水袋1，通過在位置1j處寬V的地方熱焊，把墨水袋1永久密封，此寬度V比第一密封位置1g要寬。這種情況下，在剪去第二密封位置1j后墨水袋1仍保持密封。
作為這些步驟的結果，墨水37大體上消除了氣泡被密封在墨水袋1中。進一步講，當通過壓板16、16`的方式壓到給定厚度的形狀時墨水袋1被密封。作為結果，墨水37可以在給定的高度被密封，因此，可以盡可能精確地在墨水袋1中裝預定數量的墨水37。
在墨水袋1密封后，墨水袋1就被運出注墨裝置200，在這里，墨水袋1在第二密封位置1j處沿其中心線1h切斷。當1j部分被切斷，杯口1k保持在切斷部分1j上面的位置，墨水37沒有灑出，因為墨水37在杯口1k和小袋1m內，小袋1m形成在第一密封位置和第二密封位置1j之間。
在前面所描述的實施例中，墨水袋1通過壓板16、16`壓到寬度X，在此墨水袋1被暫時密封在此墨水高度。另外，墨水袋1還可以在墨水高度Z`的位置暫時焊接。
在噴墨記錄裝置被用作商業(yè)打印或類似情況時，大量的墨水被消耗。因此，墨水袋1的容量成倍增加到其容積比一般墨水袋1的容積的3倍還大。在這種情況下，在注墨階段，大的水壓在墨水袋1的低端產生，因此增大了墨水袋1的低端。作為結果，大的張力在密封區(qū)域產生，因此，在一定情況下就導致墨水袋1的破裂。
現(xiàn)在參考圖3，根據本發(fā)明的注墨裝置300結構的第三個實施例。壓板38有一長度L`，其至少是注墨的墨水袋1長度L的一半，其被分開放置相距間隔D小于墨水袋1出口邊1a的寬度的1/3，如圖4所示。壓板38的低端38a比墨水袋1的出口邊1a稍微低一些。壓板38在水平方向移動，如圖10中雙箭頭K所示。
參考圖10-12，根據本發(fā)明第三個實施例向墨水袋1`中注墨方法，將參照注墨裝置300描述。如圖10所示，通過調整通孔1f在支撐桿14上的位置，墨水袋1`被懸掛在支撐桿14上，墨水袋1`的開口1c處在展開的位置。隨后，門11關閉以形成真空室10，連接到氣液分離單元22上的截止閥28關閉，截止閥34打開，如圖10所示。通過通道12連接到真空室10的真空泵13起動以使真空室10、管20和33及測量管33的氣壓降低到預定值。
參考圖11A，當真空室10、管20和33及測量管33的氣壓降低到預定氣壓值，關閉截止閥34。此后，測量管30通過打開截止閥28與氣液分離單元22柔性連接，預定數量的墨水37進入測量管30。因為氣液分離單元22與測量管30密封連接，墨水在經過氣液分離單元22除氣后立即進入測量管30。在這種情況下，如圖11B所示，針頭插入器47處在低位，噴射針頭18在墨水袋1`內。
其次，如圖11B所示，關閉截止閥28以隔離氣液分離單元22，截止閥34打開，測量管30的活塞32壓下，通過管33和管51及噴射針頭18排出預定數量的墨水37。
壓板38分開大約出口邊1a寬度的1/3，以限制進入墨水袋1`低端99的墨水量。因而，同墨水袋1注墨一樣，墨水袋1`的面積限制在由墨水37的重力所凸出的低端99的上邊。
當墨水袋1`充注墨水37，直到墨水37的高度低于熱焊機15、15`前，壓板38沿圖12A所示的雙箭頭N的方向以一定的幅度連續(xù)前后移動，允許壓板38與墨水袋1`保持接觸。作為結果，水壓施加在墨水袋1`上各部分的壓力是連續(xù)變化的，因此，阻止了在墨水袋1`的個別點的應力集中的形成。在壓板38的壓力下，氣泡從墨水袋1`的上部逃逸。
其次，如圖12B所示，針頭插入器19從墨水袋1`的上部拔出注墨針頭18，隱藏在10d內。壓板38隨后限制墨水袋1`的上部到寬度R，墨水袋1`被挾緊在稍低于墨水高度的位置，在此位置，由熱焊機15、15`通過熱焊方式把墨水袋1`密封。
根據本發(fā)明的實施例，墨水袋1`直接和永久地在稍低于墨水高度的位置密封。然而，同第一個實施例一樣，當墨水袋1`暫時地在比墨水高度略高的位置密封后，再在比墨水高度低的位置永久地密封，可能達到同樣的有益結果。
在另一個實施例中，當墨水37充到墨水袋1``中時，墨水袋1``的厚度由壓板38所限制，壓板38被預先放置在預定的距離。如圖13所示，如果通過使用彈簧39把張力傳送給墨水袋1``的低端，如，可以防止墨水袋1``凸出。因此，在壓板38妨礙墨水袋1開口1e熱焊的地方，通過采用對墨水袋1施加張力來限制墨水袋1的厚度熱焊操作就容易進行。
其次，將描述重復使用墨盒70的方法。現(xiàn)在參考圖14，是根據本發(fā)明的第一個實施例的墨水重注裝置400。墨水重注裝置400包括一個真空室40，真空室40有一個通過門41可以打開和關閉的側邊。真空室40通過通道42與一個真空泵43柔性連接，它使真空室40泄壓到一個預定的真空壓力值。
壓板46有一個粘有彈性元件45的低表面46a，它放置在真空室40內。壓板46的構造是為了能夠沿雙箭頭S的方向垂直移動。在真空室40的側邊40b上有一個通孔40a。注墨針頭44從通孔40a伸出，裝在真空室40內。注墨針頭44通過管48和支管47和抽氣真空泵49柔性連接，也通過管50和支管51柔性連接。
墨水重注裝置400還包括一個氣液分離單元52。在前面所屬的本發(fā)明一個實施例中，氣液分離單元52包括一個紗線包53，它最好柔性連接在圓筒54的兩個縱向端點處，以允許液體通過。圓筒54連接到真空泵55上，以便在紗線包53的外園周圍產生負壓。圓筒54包括一個進口54a，它通過管56連接到內有墨水37的墨水筒55上，一個出口55b，它通過截止閥58連接到支管21上。墨水37通過泵66泵到氣液分離單元52里。
支管51還通過管63和測量管60相連。測量管60包括一個圓筒61和一個活塞62，它最好在圓筒61一端的中心連接到支管51上。截止閥64、65在支管47的另一邊。廢墨筒67連接抽氣真空泵49，它為管48抽氣。
參考圖1，當用過的墨盒用完墨水，使用者收集起來，墨水袋1可以從盒體2中取出并按要求清潔。因為眾所周知，在找到的墨水袋1中存在大量的溶解氣體，在找到的墨水袋1中混有除過氣的墨水可以導致墨水除氣狀態(tài)不穩(wěn)定，因此，對打印質量有不利影響。更進一步講，如果試圖向一個不知含有多少墨水的墨水袋1中注墨，額外的墨水重量將導致墨水袋1破裂或溢出情況的發(fā)生，因此而中斷注墨過程。
為了防止這樣的問題，如圖15A所示，當墨水袋1位于表面40c上時，注墨針頭44插進墨水袋1端口5的隔膜7里。隨后，同圖15B所示一樣，截止閥64關閉，截止閥65打開。壓板45沿箭頭T所示方向從高位向下，以在墨水袋1上施加預定的壓力，并因此使墨水袋1處在壓力狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，或者通過抽氣泵49或者通過擠壓墨水袋1使墨水袋1中的殘存墨水通過注墨針頭44排放到廢墨筒67里。
在實施例中，當墨水袋1被壓板45擠壓時，通過采用對墨水袋1抽氣可以立即減少墨水袋1中的殘存墨水。在這種方式下，可以防止墨水袋1變形，如果單獨通過用抽氣泵67抽氣排出殘存墨水，墨水袋1將發(fā)生變形。
完全從墨水袋1中排出殘存墨水后，關閉截止閥65，打開截止閥58，從而從墨筒55里取出給定數量的墨水到測量管60內，在經過除氣后，墨水68立即流入氣液分離單元52內，如圖16A所示。
如圖16B所示， 如果墨水68被活塞62壓到測量管60的外邊，此時壓板45返回到它的初始位置，墨水袋1也處于敞開狀態(tài)，測量過數量的墨水68就流入墨水袋1中。在墨水袋1注入墨水68后，真空室40返回到原始壓力，注墨針頭44從隔膜7離開。墨水袋1隨后移出真空室40。
在此階段，隔膜7，最好由彈性材料制成，它在出口5的位置。因而，當注墨針頭44移離出口5時，由插入注墨針頭44在隔膜7上所形成的孔就封閉了，因此防止了墨水68的泄漏。其次，重注墨水袋1放在其原盒體2內，并且缺墨探測片4重新接觸墨水袋1。盒體2也用蓋3蓋上，從而完成墨盒的重復利用。
在一實施例中，雖然殘存墨水通過擠壓墨水袋1排出，但是，墨水單獨通過擠壓墨水袋1可以充分地排出，可以防止墨水袋1變形，如果單獨使用抽氣排出墨水則會發(fā)生變形。
雖然從墨水袋1中排出殘存墨水和往墨水袋1中重新注入墨水在前面實施例中的真空中已經完成，但是，這些步驟也可以在大氣壓下完成，如果隔膜7保持墨水袋1密封不透氣的話。
因此顯然能夠實現(xiàn)上述目的，其中這些目的可從以上描述中獲知。由于可以在不脫離本發(fā)明設置和范圍的情況下在上述方法的實施中有所改變和對上述設計方案有所改變，所以，以上說明書所包含的和附圖所示的所有內容應該理解成是示例而非限定的說明。
另外顯而易見的是，下述權利要求書意圖覆蓋上述發(fā)明的所有通用的和特定的特征以及所有只是因語言原因而可能落在其中的對本發(fā)明范圍的敘述。
權利要求
1.一種制造用于噴墨記錄裝置中的墨盒的方法，它包括以下步驟提供一個具有一頂端和一在頂端下有一低端的墨水袋，頂端開口，低端有一個墨水注入口；從靠近頂端邊緣的第一位置懸掛墨水袋，并將之放在真空室內；給真空室減壓；往墨水袋中注一定數量的墨水；在第一位置的下面的第二位置處密封墨水袋的開口端；用壓板將密封的墨水袋壓到一預定的厚度；在第二位置下面的第三位置處密封壓過位置的墨水袋；并且在第二和第三位置之間切斷墨水袋。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，通過一個用來從墨水中除氣的氣液分離單元往墨水袋中注墨。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，通過壓板的方法在墨水袋形成一個給定寬度后，在墨水高度的下方的一個位置將墨水袋暫時密封。
4.一種制造用于噴墨記錄裝置中的墨盒的方法，它包括通過從墨水袋的眾多通孔懸掛墨水袋并放置在真空室內，墨水袋有一個墨水注入口，它預先焊到墨水袋的底邊，并用一個隔膜密封，相對于墨水注入口的相反方向的墨水袋的上邊是開口的，臨近開口的地方有許多通孔；給真空室減壓；當墨水袋夾在加壓元件之間處于壓力狀態(tài)，其厚度至少是無壓狀態(tài)墨水袋寬度的1/3時，往墨水袋中注入一定數量除過氣的墨水；并且在墨水高度的下面的位置用熱焊方式密封墨水袋的開口部分。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，通過加壓元件使墨水袋在寬度方向限定在至少是其長度的一半。
6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，每個加壓元件的低端在墨水袋底部下面的位置。
7.如權利要求4所述的方法，其特征在于，在完成注墨步驟后，墨水袋與加壓元件時，還包括一個通過加壓元件使墨水袋的尺寸減少或增加的步驟。
8.如權利要求4所述的方法，其特征在于，墨水袋的寬度由在密封階段沿墨水袋長度方向的壓力所限定。
9.一種用于噴墨記錄裝置中墨盒重新注墨的方法，它包括以下步驟在一個表面上放置墨水袋；將注墨針頭插入墨水袋的一端；排出墨水袋中的墨水；并且往墨水袋中注入一定數量的墨水。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，當用壓板擠壓墨水袋時，墨水是通過注墨針頭采用負壓方式排出的。
11.如權利要求9所述的方法，其特征在于墨水袋是在真空環(huán)境下注墨的。
全文摘要
一種制造用于噴墨記錄裝置中的墨盒的方法,它包括以下步驟:提供一個具有一頂端和一在頂端下有一低端的墨水袋,頂端開口,低端有一個墨水注入口;從靠近頂端邊緣的第一位置懸掛墨水袋,并將之放在真空室內;給真空室減壓;往墨水袋中注一選定數量的墨水;在第一位置的下面的第二位置處密封墨水袋的開口端;用壓板將封口的墨水袋壓到一選定的厚度;在第二位置下面的第三位置處密封壓過位置的墨水袋;并且在第二和第三位置之間切斷墨水袋。
文檔編號B41J2/175GK1193570SQ971252
公開日1998年9月23日 申請日期1997年11月14日 優(yōu)先權日1996年11月14日
發(fā)明者山口修一, 土居史典, 上條雅則, 小倉康弘, 小池尚志, 藤森英雄, 山口武夫, 松山雅英, 伊東俊夫 申請人:精工愛普生株式會社