CN101234557B - 喷墨打印机墨盒再生方法 - Google Patents

Abstract

本发明是打印机空旧墨盒的再生方法，包括如下顺序的工艺步骤：①除去盒盖上的密封膜，②将墨盒浸入50℃～80℃去离子水中5～10分钟，在40～80℃状态下将密封球压入储墨腔，或者另设连通储墨腔和大气的通孔，③将墨盒放置于离心转盘上，离心旋转脱出水分，④封闭导气口和供墨口，用弹性材料封闭灌墨口或通孔，用针管刺穿弹性材料插入储墨腔，抽取其内空气至负压值为—720～—750mmHg，⑤在步骤④状态下通过针管注入墨水，抽出针管即得再生墨盒。本法回收的墨盒空气残留量低，成品率达到85％以上。

Description

喷墨打印机墨盒再生方法

技术领域

本发明涉及一种喷墨打印机墨盒再生方法，特别是针对打印头与墨水容器分体设置，以多孔材料如海绵作为其储墨腔负压产生机构的喷墨打印机空旧墨盒的再生方法。

背景技术

喷墨型打印机，其打印方式通常是由墨水容器提供墨源，经由相应的墨水流道将墨水输运至打印头，在打印信号的驱动下将墨水自打印头喷嘴喷射至纸张等记录介质上来完成字符或图形的记录。常见的市售喷墨打印机包括压电式喷墨打印机和热气泡式喷墨打印机。

压电式喷墨打印机的打印头上下两侧各设置一块压电晶体。压电晶体受打印信号控制，产生变形，挤压喷嘴中的墨水形成液滴，并自喷嘴喷射至纸面上，形成一个记录点。

热气泡式喷墨打印机的打印头结构与压电式喷墨打印机相似。其差别是，它在打印头喷嘴的输墨管壁上设置了加热电极。数据调制的电脉冲信号被送到喷嘴的加热电极上，加热电极快速升温，使喷嘴附近的墨水迅速汽化，形成汽泡。汽泡膨胀产生的压力使墨水形成一个个墨滴，随即从喷嘴中射出。电脉冲消失后，墨水蒸汽凝聚，喷嘴内的墨水通过表面张力维持在与喷嘴面齐口的水平。打印头内产生的负压引导墨水盒内的墨水流入喷嘴所在的墨道。

在结构上，喷墨打印机墨盒包括两种类型。一种是墨盒与打印头合一的一体化结构；一种是墨盒与打印头分离的分体式结构。一体化结构的墨盒既包括打印头也包括墨水储藏室。分体式结构的墨盒与打印头相互分离，墨盒仅用于盛装墨水，打印头则设置于打印机字车上。为防止墨水中的杂质或悬浮碎屑堵塞喷嘴，这两种喷墨打印机墨盒均在喷嘴至储墨腔之间的墨道或供墨腔内设置有滤网，以过滤去除墨水中的屑垢。

对于分体式结构的墨盒，其新出厂的产品均灌装有定量的墨水。经过打印消耗之后，这种墨盒中的墨水基本处于耗尽状态。由于墨盒生产商各自不同的设计原因，以及墨水的密封要求，这种墨盒的盒体基本呈整体成型的状态，其盒内的储墨腔一般情况下只有采用撬离盒盖的方式，才能接受从外部进行二次灌墨，导致再生工艺复杂化。在装载有盒盖的情形，如果从原有导气孔或者供墨口直接向储墨腔内注入墨水，则会导致较多的空气残留于墨盒内，且墨水注入量也难于达到原先的设计容量。由此，残留于储墨腔中的空气将进入喷嘴部位或者喷嘴前方的墨水输运管腔中，形成阻碍墨水流动的气囊，引起打印质量下降，如喷嘴不出墨或者打印断线、断墨，或者墨水储量低下等。因此，在墨盒储墨腔内墨水耗用之后如不予以再生处理或者重新灌装墨水，这种产品就成为无用的空壳。简单地丢弃或者焚毁空墨盒将会造成严重的环境污染。

发明内容

本发明目的在于提供一种喷墨打印机墨盒再生方法，该再生方法可有效地清除或降低分体式结构墨盒中残留于储墨腔内的空气，同时获得墨水灌注量与新墨盒相当的再生墨盒。

为实现上述目的，采用下述的喷墨打印机墨盒再生方法。该方法所针对的墨盒包括由隔板分隔形成且相互连通的储墨腔和供墨腔。供墨腔内由稍稍处于压缩状态的多孔材料充填至接近于其整个空腔。供墨腔的一个侧壁上设置有贯通自身的供墨口。供墨腔位置相对于供墨口的侧壁由盒盖取代。盒盖延伸至取代储墨腔的相应侧壁。盒盖对应于储墨腔的部位设置有贯通自身的灌墨口。灌墨口由胶质密封球密封。盒盖对应于供墨腔的部位设置有贯通自身连通外部大气的导气口。该再生方法包括如下工艺步骤：

①去除胶质密封球，敞开灌墨口。或者在盒盖对应于储墨腔的部位开设连通储墨腔和外部大气的通孔。

②通过灌墨口或者通孔向储墨腔内注入墨水至额定容量。

③用新的胶质密封球密封灌墨口或者通孔。

前述喷墨打印机墨盒再生方法，其工艺步骤最好依标记号从小到大依次进行，在实施步骤①之后和步骤②之前，使用塑料胶膜封闭供墨口，或者用护夹扣住供墨口和盒盖相对于供墨口的端部，以封闭供墨口。

前述喷墨打印机墨盒再生方法，其护夹扣住供墨口的部位在垂直于供墨口内墨水流动的方向上设置有其面积不小于供墨口的柔软弹性垫片。

对应于上述目的，再提供一种喷墨打印机墨盒再生方法。该方法所针对的墨盒包括由隔板分隔形成且相互连通的储墨腔和供墨腔。供墨腔内由稍稍处于压缩状态的多孔材料充填至接近于其整个空腔。供墨腔的一个侧壁上设置有贯通自身的供墨口。供墨腔位置相对于供墨口的侧壁由盒盖取代。盒盖延伸至取代储墨腔的相应侧壁。盒盖对应于储墨腔的部位设置有贯通自身的灌墨口。灌墨口由胶质密封球密封。盒盖对应于供墨腔的部位设置有贯通自身连通外部大气的导气口。该再生方法包括如下顺序工艺步骤：

①除去盒盖上的密封膜，露出导气口和灌墨口。

②将墨盒整体浸入50℃～80℃的去离子水中5分钟～10分钟，在墨盒温度40℃～80℃状态下将密封球压入储墨腔中，或者在盒盖对应于储墨腔的部位开设连通储墨腔和外部大气的通孔。

③将墨盒整体放置于离心机转盘上，保持供墨口朝向外部大气的端口背对离心转盘的旋转轴，保持离心机的旋转角速率为800～2700转/分钟，至供墨腔和储墨腔均接近干燥状态为止。

④使用塑料胶膜封闭导气口，使用塑料胶膜封闭供墨口或者用护夹扣住供墨口和盒盖相对于供墨口的端部以封闭供墨口，用弹性材料封闭灌墨口或者通孔，随即用中空针管刺穿弹性材料插入储墨腔中，抽取储墨腔和供墨腔中的空气直至负压值为-720mmHg～-750mmHg。

⑤在步骤④负压状态下通过针管向储墨腔和供墨腔中注入墨水至额定容量后，抽出针管即获得再生墨盒。

前述喷墨打印机墨盒再生方法，其步骤④中的弹性材料为硅胶。

前述喷墨打印机墨盒再生方法，在步骤④护夹扣住供墨口的部位，于垂直于供墨口内墨水流动的方向上，可设置其面积不小于供墨口的柔软弹性垫片。

本发明的墨盒回收方法，充分利用了墨盒原有的固有通道、开口或者新设通孔，例如墨盒盒体上的供墨口、盒盖上的导气口和灌墨口，通过这些原有通道或者新设通孔对墨盒内储墨腔和供墨腔实现清洗、脱水、抽真空、灌墨等工艺步骤，并在常压或真空状态下通过这些固有通道向墨盒内腔充注墨水。这样无需破坏墨盒的固有结构，或者可以通过填充后续通孔而维持墨盒原先的固有结构，无需将墨盒的盒盖和盒体剥离，有利于充分保证产品结构和外观的完好性。尤其是在墨盒储墨腔和供墨腔处于负压状态下完成墨水灌注，可以有效地降低残留于墨盒内的空气，避免因空气顺着墨水通道进入喷嘴部位以及位于喷嘴前方的输墨管道，发生打印断线、断墨等现象。经实际测量回收产品的打印效果，本法回收墨盒的合格率较高，其中以负压方式再生的喷墨打印机墨盒合格率达到85％以上。

图面说明

图1应用本发明喷墨打印机墨盒再生方法的墨盒结构实施方式一分解示意图。

图2应用本发明喷墨打印机墨盒再生方法的墨盒实施方式一剖视图。

图3应用本发明喷墨打印机墨盒再生方法的墨盒结构实施方式一示意图。

图4应用本发明喷墨打印机墨盒再生方法的墨盒结构实施方式二示意图。

具体实施方式

实施例1

图1、2、3，是应用本发明喷墨打印机墨盒再生方法处理的墨盒结构实施方式一。图1、2中墨盒的放置姿态与其工作状态下的摆放姿态对应或相同。图3中墨盒的放置姿态与其工作状态下的摆放姿态基本相反。

参见图1、2，本发明所针对的墨盒在结构上主要包括盒体1和盒盖2。

盒体1外观形态约呈扁平的长方体。其内部是由盒体1的五个侧壁包围形成的空腔。其较窄较长的一个侧壁，即顶壁处于敞开状态。

盒体1较窄较短的一个侧壁102外表面上设置有从该外表面长边一端向相对端倾斜外伸的弹性支撑柄101。弹性支撑柄101的长度基本介于侧壁102外表面长边的长度范围内。在墨盒装入喷墨打印机字车(图中未示出)的状态下，弹性支撑柄101的延伸末端抵靠于字车的相应端壁上，产生垂直于侧壁102外表面的作用力，经过字车对应端壁提供的反作用，在平行于该作用力的方向上将盒体1予以固定。

盒体1较窄较长的底壁103上设置有贯通底壁103自身的供墨口104。在使用状态下，喷墨打印机的供墨针垂直于底壁103插入供墨口104中，将墨水输运至打印头。盒体1位置相对于供墨口104的整个顶壁被取缔后，成为连通前述五侧壁所围空腔和外部大气的开放端口。该开放端口由盒盖2予以封闭。盒盖2盖合于盒体1的前述开放端口上之后，所得到的墨盒成为具有六个侧壁的扁平长方体。在墨盒装有墨水且处于储运状态的情形，供墨口104通常由胶膜6(见图3)予以粘贴或焊接密封，或者由携带有密封衬垫4的锁紧帽5拧紧密封(见图1)，或者如图4所示，采用对盒体1有一定保护作用的护夹7扣紧密封。护夹7在扣接供墨口104时，其一端扣住盒盖2与供墨口104相对的端部，一端扣住供墨口104，并在扣接供墨口104的部位内衬一层胶膜之类的柔软弹性垫片，以封闭供墨口104。

盒体1内部的空腔由沿着基本垂直于底壁103的方向延伸至盒盖2内表面和底壁103内表面的内部隔板105分隔形成两个腔室。两个腔室对应于顶壁部位的开放端口由盒盖2的相应部分予以封闭。其中对应于供墨口104所在部位的腔室由稍稍处于压缩状态的海绵106之类的多孔材料充填至接近于其整个空间，该腔室具有储存部分墨水和向供墨针供应墨水的双重作用，因此亦称为供墨腔107。与供墨腔107相邻的另一个腔室内部保持在中空状态，用于储存额定容量的墨水，因此可称为储墨腔108。供墨腔107和储墨腔108在隔板105临近底壁103的端部通过连通孔109保持连通状态，在其它部位则保持互不连通的隔绝状态。

盒盖2对应于储墨腔108的部位设置有贯通自身的灌墨口110。在墨盒装有墨水的情形，灌墨口110由塑料或钢珠之类的密封球111予以密封，使储墨腔108在灌墨口110部位同外部大气保持隔绝状态(见图2)。

盒盖2对应于供墨腔107的部位设置有贯通自身的导气口112(见图2)。盒盖2背对供墨腔107的表面设置有一段蛇形凹槽113。蛇形凹槽113的一端连通导气口112，另一端延伸至设置于盒盖2背对供墨腔107的表面上的凹坑114。蛇形凹槽113的整个外表面由胶膜3予以粘贴封闭，其对应于凹坑114的端口则保持胶膜3与大气之间存在有预定的渗透关系，允许大气渗入蛇形凹槽113内，从而使蛇形凹槽113成为连通导气口112和外部大气的通道。对于墨盒储运过程中可能发生的翻倒或碰撞，导致少量墨水自供墨腔107沿导气口112向外泄漏等情形，外泄墨水将沿蛇形凹槽113流入凹坑114。凹坑114可以蓄积外溢的墨水，防止溢墨玷污打印机工作台面或记录纸。

对于上述结构的空旧墨盒，在经过打印使用之后，其供墨口104已经处于敞开状态，可以采用包括如下顺序工艺步骤的再生方法予以回收：

首先，除去盒盖上的密封胶膜3，露出导气口112、灌墨口110、蛇形凹槽113和凹坑114。

随即将墨盒整体浸入50℃～80℃的去离子水中5分钟～10分钟，保持墨盒温度40℃～80℃状态下将密封球111压入储墨腔108中。

之后，把墨盒整体放置于离心转盘上，并保持供墨口104朝向外部大气的端口背对离心转盘的旋转轴，保持离心机的旋转角速率为800～2700转/分钟，直到供墨腔107和储墨腔108均接近干燥状态为止，以脱除供墨腔107和储墨腔108内的水分。

然后，用胶膜6(见图3)予以粘贴封闭供墨口104，或者用携带有密封衬垫4的锁紧帽5(图1、2)拧紧供墨口104使其被密封，或者用护夹7(见图4)扣紧供墨口104使其被密封，用胶膜3(见图1)粘贴封闭导气口112、蛇形凹槽113和凹坑114，用硅胶之类的弹性材料封闭灌墨口110，随即用中空针管刺穿硅胶插入储墨腔108中，抽取储墨腔108和供墨腔107中的空气至负压值为-720mmHg～-750mmHg。

最后在前述负压状态下通过已经刺入储墨腔108中的针管向储墨腔108和供墨腔107中注入墨水至墨盒的原设计容量或者灌注时根据需要确定的实际需求容量，抽出该针管即获得再生墨盒。

采用该法回收的墨盒产品合格率达到85％以上。

表1是本发明喷墨打印机墨盒再生方法所回收墨盒的产品性能。

试验批次	脱水转速、时间(转/分钟)	储墨腔压力(mmHg)	空旧墨盒(个)	合格墨盒(个)
					1	800/1	-720	500	427
2	1500/2	-730	500	430
					3	2000/2	-740	500	429
4	2700/3	-750	500	432

在前述实施方式基础上，如果在盒盖2对应于储墨腔108的部位或者储墨腔108的其它侧壁上开设新的通孔，以代替灌墨口110，则把上述实施方式中应用于灌墨口110的相应工艺步骤嫁接于新设通孔，也可以完成此种墨盒的回收，并且所得墨盒产品的合格率也不低于85％。

实施例2

对于上述实施例1结构的喷墨打印机墨盒，还可以考虑采用更简易的再生方法予以处理。该简易方法流程如下：

首先，使用钻头或撬棍去除胶质密封球111，敞开灌墨口110。

之后，用护夹7(见图4)扣紧供墨口104使其被密封。

随后，通过灌墨口110向储墨腔108内注入墨水至额定容量。

最后，用新的胶质密封球密封灌墨口110，即获得再生墨盒。

采用该法回收的墨盒产品合格率达到65％以上。

Claims (6)

1.喷墨打印机墨盒再生方法，所述墨盒包括由隔板分隔形成且相互连通的储墨腔和供墨腔，所述供墨腔内由稍稍处于压缩状态的多孔材料充填至接近于其整个空腔，所述供墨腔的一个侧壁上设置有贯通自身的供墨口，所述供墨腔位置相对于所述供墨口的侧壁由盒盖取代，所述盒盖延伸至取代所述储墨腔的相应侧壁，所述盒盖对应于所述储墨腔的部位设置有贯通自身的灌墨口，所述灌墨口由胶质密封球密封，所述盒盖对应于所述供墨腔的部位设置有贯通自身连通外部大气的导气口，所述再生方法包括如下工艺步骤：

①去除所述胶质密封球，敞开所述灌墨口，或者在所述盒盖对应于所述储墨腔的部位开设连通所述储墨腔和外部大气的通孔，

②通过所述灌墨口或者所述通孔向所述储墨腔内注入墨水至额定容量，

③用新的胶质密封球密封所述灌墨口或者所述通孔。

2.根据权利要求1所述喷墨打印机墨盒再生方法，其特征在于所述再生方法的工艺步骤依标记号从小到大依次进行，在实施所述步骤①之后和所述步骤②之前，使用塑料胶膜封闭所述供墨口或者用护夹扣住所述供墨口和所述盒盖相对于所述供墨口的端部以封闭所述供墨口。

3.根据权利要求2所述的喷墨打印机墨盒再生方法，其特征在于所述护夹扣住所述供墨口的部位在垂直于所述供墨口内墨水流动的方向上设置有其面积不小于所述供墨口的柔软弹性垫片。

4.喷墨打印机墨盒再生方法，所述墨盒包括由隔板分隔形成且相互连通的储墨腔和供墨腔，所述供墨腔内由稍稍处于压缩状态的多孔材料充填至接近于其整个空腔，所述供墨腔的一个侧壁上设置有贯通自身的供墨口，所述供墨腔位置相对于所述供墨口的侧壁由盒盖取代，所述盒盖延伸至取代所述储墨腔的相应侧壁，所述盒盖对应于所述储墨腔的部位设置有贯通自身的灌墨口，所述灌墨口由胶质密封球密封，所述盒盖对应于所述供墨腔的部位设置有贯通自身连通外部大气的导气口，所述再生方法包括如下顺序工艺步骤：

①除去所述盒盖上的密封膜，露出所述导气口和所述灌墨口，

②将所述墨盒整体浸入50℃～80℃的去离子水中5分钟～10分钟，在所述墨盒温度40℃～80℃状态下将所述密封球压入所述储墨腔中，或者在所述盒盖对应于所述储墨腔的部位开设连通所述储墨腔和外部大气的通孔，

③将所述墨盒整体放置于离心机转盘上，所述供墨口朝向外部大气的端口背对所述离心转盘的旋转轴，所述离心机的旋转角速率为800～2700转/分钟，至所述供墨腔和所述储墨腔均接近干燥状态为止， 

④使用塑料胶膜封闭所述导气口，使用塑料胶膜封闭所述供墨口或者用护夹扣住所述供墨口和所述盒盖相对于所述供墨口的端部以封闭所述供墨口，用弹性材料封闭所述灌墨口或者所述通孔，随即用中空针管刺穿所述弹性材料插入所述储墨腔中，抽取所述储墨腔和所述供墨腔中的空气直至负压值为-720mmHg～-750mmHg，

⑤在步骤④所述负压状态下通过所述针管向所述储墨腔和所述供墨腔中注入墨水至额定容量后，抽出所述针管即获得再生墨盒。

5.根据权利要求4所述的喷墨打印机墨盒再生方法，其特征在于步骤④所述弹性材料为硅胶。

6.根据权利要求5所述的喷墨打印机墨盒再生方法，其特征是在步骤④所述护夹扣住所述供墨口的部位设置有柔软弹性垫片，在垂直于所述供墨口内墨水流动方向上，所述柔软弹性垫片的面积不小于所述供墨口的面积。 

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