CN1120998A - 用于墨盒的加墨方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于将墨加入墨盒中的加墨方法,它包括以下步骤:将加墨装置的注墨部分插入墨盒的供墨孔;使用产生压力的装置破坏在加墨装置的开口部分形成的墨的弯月形,从而使加墨装置的储墨部分中的墨导向墨盒中的导墨材料;以及除去盖在所述通气口上的密封件,使墨可自然地降入墨盒的储墨部分中。

Description

用于墨盒的加墨方法及装置
本发明涉及加墨方法和加墨装置,具体来说,涉及用于将墨加入使用时整体连接于记录头的可互换墨盒的储墨部分的加墨方法,以及使用上述方法的加墨装置。
对于在使用记录头在记录媒体如普通的OHP纸(以下简称记录纸或纸)上记录图象的记录装置中所采用的记录系统而言,有线点系统、热系统、热转移系统或喷墨系统。在喷墨系统中,在打印操作过程中记录媒体和记录头不作接触,这样就提供了如速度高和噪音低的优点;因此,这是一种近来最为引人关注的系统之一。
对于喷墨式装置的类型而言,有使用薄膜状沸腾现象的热能式,采用压电元件式,采用光能式等等。在任何这些类型中都是通过将墨滴喷到记录媒体上而形成图象的。
喷墨记录装置包括用于喷墨的记录头和用储存墨的储墨容器,并且许许多多不同的系统结构。
在一种上述系统结构中,使用连接件如管件将记录头和储墨容器相互连接起来,只更换储墨容器,使记录头可半永久性地使用。
其它系统结构有:记录头和储墨容器整体形成的系统结构,当储墨容器中的墨用尽时,储墨容器和记录头都弃置掉;以及记录头和储墨容器相互独立,连接而形成记录头组件,当储墨容器中的墨用尽时,从记录头取下储墨容器,用新的储墨容器更换之。
在任何情形中,当墨用尽时都要用新的更换。具体来说,在采用整体结构的系统时,甚至记录头也必须与储墨容器一起弃置掉,这使这种系统很不经济。
还存在其它问题,例如,当加墨装置弃置时,必须按照其原料而归类。
另一方面,近年来,已有人提出一些方案,其中有一种记录头和储墨容器可方便地连接和分开的结构,因而解决了必须弃置那些当喷墨组件中墨用尽时尚能使用的记录头的问题。
人们可以想出通过连接记录头的开口将墨加入上述喷墨组件的可互换的储墨容器中的方案。但是,即使使用皮老虎式或类似形式的加墨装置时,前述问题仍然存在。具体来说,由于储墨容器连接于记录头用的储墨容器上的开口,相对于普通加墨装置的针来说是极大的,所以漏墨问题更加引人关注。
本发明的主要目的是提供一种加墨装置和加墨方法的组合,使墨可以很好地加入喷墨组件的可更换的墨盒中。
在仔细研究了上述目的之后,本发明的发明人了解到,通过将加墨装置的注墨部分插入墨盒的供墨口,然后使墨自然下降的方式可以很好地完成加墨工作。
基于上述认识,本发明提出:一种将墨加入墨盒的加墨方法,它包括以下步骤:准备一种用于通过一个导墨件将墨加入放置在墨盒的储墨部分中的吸墨件中的加墨装置,该加墨装置包括:一个用于储存加入的墨的加墨储存部分;一个使加墨储存部分与大气连通的通气部分;一个用于密封通气部分的密封件;一个准备插入墨盒的供墨口部分的注墨部分;一个设在注墨部分上的,用于将墨导出加墨储存部分的开口部分;以及用于增加加墨储存部分的内部压力的产生压力的装置;将加墨装置的注墨部分插入墨盒的供墨开口部分;使用产生压力的装置打破在加墨装置的开口部分形成的弯月形,使加墨装置的加墨储存部分中的墨导向墨盒的导墨材料;以及除去盖在通气部分上的密封件,使墨可自然地降入墨盒的储墨部分。
本发明的另一个目的是提供一种加墨方法,该方法包括上述各步骤以及另一个步骤,即,将加墨装置的开口部分压在墨盒的导墨材料上,使导墨材料移动。
本发明的另一个目的是提供一种将墨加入具有储墨部分的墨盒的加墨装置,该加墨包括:一个用于储存加入的墨的加墨储存部分;一个用于使加墨储存部分连通于大气的通气部分;一个用于密封通气部分的密封件;一个准备插入墨盒的供墨开口部分的注墨部分;一个设在注墨部分上的,用于将墨导出加墨储存部分的开口;以及用于增加加墨储存部分的内部压力以打破开口部分形成的弯月形的产生压力的装置。
本发明的另一个目的是提供一种结构,在该结构中,加墨装置的注墨部分的长度使得在将加墨装置的注墨部分插入墨盒时,加墨装置的开口部分压在墨盒的导墨件上,并使其移动。
按照本发明,当综合使用上述加墨方法和加墨装置加墨时,可使墨自然地下降并疏散;因此,加墨速度取决于墨盒中吸墨材料的吸墨速度。因此,墨可以均匀地注入,而且墨不会漏出供墨开口和加墨装置连接的接头部分。
通过以下对照附图对本发明推荐实施例的详细描述,可更加清楚地理解本发明的上述的和其他的目的,特征和优点。
图1是按照本发明的加墨装置的剖视图;图2是准备用按照本发明的加墨装置加墨的典型的储墨容器的剖视图;图3所示剖视图表示按照本发明的加墨装置连接于储墨容器的典型方式。
图4(a,b,c,d)表示使用按照本发明的加墨装置加墨的各个步骤;图5所示剖视图表示将按照本发明的加墨装置连接于储墨容器的典型方式;图6是图5所示加墨装置和储墨容器之间接合部分的放大剖视图;图7所示剖视图表示当使用按照本发明的加墨装置加墨时,在储墨容器中墨的典型分布情况。
下面对照附图详细描述本发明的实施例。
图1表示按照本发明的加墨装置R1。在图1中,标号1代表储墨部分,标号2代表覆盖储墨部分1的盖。盖2设有用于向储墨部分中引入空气的通气口4,以及一个密封件5当储墨容器不用时,例如墨盒被分配时密封件5密封通气口4,而当加墨操作时将其打开。盖2是用超声波熔焊在储墨部分1上的。
构成加墨装置R1的一部分的储墨部分1是由刚性材料制成的,在外力下很难变形。与此相反,盖2受外力可以挠曲因而可增加储墨部分的内部压力。
标号7代表用于将储墨部分1中的墨3注入墨盒(储墨容器)的注墨管,这将在下文详述。注墨管7的形状为平截头圆锥体,并设有一孔7a,以及将墨从储墨部分导至孔7a的墨道7b。孔7a位于注墨管尖端的接触表面上,墨道7b穿过注墨管7。
标号21代表密封孔7a以防止墨盒存放时墨的溶剂挥发的盖,盖21也防止在分配过程中墨盒的邻接物的污染;标号6代表掣爪,其作用是在分配过程中,加墨装置R1的注墨管7与盖21的密封,并且在加墨操作中卡在储墨容器上。
孔7a可以适当地保持将墨加入储墨容器14中的供墨状态,其直径使得当盖21去掉而通气口4仍由密封件5密封时,在注墨管7的开口部分形成的弯月形不能简单地由外界因素如振动所打破。
由于上述结构,即使加墨装置不与储墨容器连接时受到外界因素影响,墨也不会容易地从孔7a漏出。
另外,墨道7b的直径最好调节得墨的弯月形可以形成。由于经过了上述调节,在分配过程中形成了如图1所示的弯月形3M。换言之,由于在临近于孔7a的墨道7b的区域存在空气,即使当盖21只是压在加墨装置上而不是熔焊或粘合在加墨装置上时也可防止漏墨。另外,即使当为加墨除去盖后加墨装置的内部压力变化时,它亦因弯月形3M的移动而受到调节,这样就使墨不易漏出孔7a而污染邻接物。
图2表示储墨容器14,呈其优选形式,即所谓墨盒形式,对其可使用本发明的加墨装置。在图2中,储墨容器14含有吸墨件19,吸墨件19是储存墨的多孔件,还含有用于从吸墨件19向记录头的供墨管送墨的导墨件17。放置导墨件17时使其直接面对一供墨孔18。另外,在储墨容器的外壁上,即在供墨孔18所位于的壁上有一连接机构16,其与前述掣爪6或设在记录头侧的一个接合部分(未画)相接合。
供墨孔18是当将储墨容器14连接于记录头(未画)时,设在记录头上的供墨管所连接的部分,导墨件17是由纤维束构成的,在纤维束中纤维的方向平行于墨流,因而引导墨流从吸墨件19流向供墨孔18。导墨件17由导向器11支承,由吸墨件19压向供墨孔18,其滑动是由肋20控制的。标号15代表通气部分,它具有用来使储墨容器连通于大气的通气孔。在这个实施例中,供墨孔18所位于的壁部和诵气部分所位于的壁部是在储墨容器的相对的两侧上。
下面对照附图描述加墨装置R1和储墨容器14相互连接的情况。实施例1图3是本发明第一实施例的剖视图,表示加墨装置和储墨容器之间的连接情况。如图3所示,加墨装置R1和储墨容器14以下述方式连接。相对于重力方向而言,加墨装置R1放置在上方,而储墨容器14放置在下方,加墨装置的注墨管7处于储墨容器14的供墨孔18中。
在本实施例中,平截头圆锥形的注墨管的倾角和高度是精确确定的,正当注墨管7开始接触导墨件17时,注墨管7无有锥面部分接触供墨孔18的周面,但是在注墨管的端部压入导墨件一预定距离后,注墨管7的靠近孔7a的外径开始基本与供墨孔18的内径相匹配。
换言之,注墨管7所具有的长度使其不仅能够从供墨孔18的外侧圆周中到达并接触导墨件17的朝外的接触面,而且也能够将导墨件17压向吸墨件19一个预定的宽度9。当使用加墨装置R1加墨时,导墨件17被插入的注墨管7移向吸墨件19,被接触注墨管7和吸墨件19。
由于采用了上述结构,在加墨操作中甚至当加墨装置和储墨容器并不是气密连接时也可以可靠地形成墨的流入通道;因此,可以放宽对加墨装置的制造方面的要求,使生产更为容易进行。
为保证压入边缘9有一个适当的大小,注墨管7和供墨孔18的尺寸之间的关系,以及连接机构16和掣爪6的长度之间的关系是很关键的,要调整其尺寸以保证压入边缘9有一个适当的大小。
上述压入边缘9的测值最好不大于导墨件17当注墨管压在其上时移动的距离,但是要有足够的量以便易于形成墨的流入通道,而无需在加墨后安装记录头时进行大规模的复原旁吸(by—sucking)操作。
由于采用了上述结构,在加墨操作过程中,储墨容器14的连接机构16接合加墨装置R1的掣爪6,因而不仅加墨装置R1被固定于储墨容器14,而且当储墨容器14连接于记录头时,加墨装置,导墨件以及吸墨件也基本以相同的方式压在一起。因此,加墨后当将储墨容器14连接于记录头时,墨不会从供墨孔部分18漏出。
下面参阅图4描述加墨的步骤。
首先,卸下加墨装置R1的盖21。然后,将注墨管7插入墨已用尽的储墨容器14的供墨孔18,直至储墨容器14的连接机构16接合于加墨装置R1的掣爪6,如图4(a)所示。在这种状态下,注墨管7的前端接触储墨容器14的导墨件17的朝外的表面(接触部分8),接触的压力由预定的压入边缘部产生,此时墨尚未开如加注。
另外,此时储墨容器也尚不具备将墨供至记录头的能力。这是因为通往记录头一侧的墨道不再能够形成。即使在这种状态中,在吸墨件的区域内往往仍有一定量的墨,该区域靠近供墨孔,其标号为A。
接着在加墨装置R1的盖2上施加压力使其挠曲,如图4(a)箭头F所示,从而使储墨部分1的内部压力增大。上述动作使在注墨管7的端部已形成的墨的弯月形前移。当墨到达导墨件17的供墨孔侧面时,已在墨道中已形成的弯月形被破坏,从而在导墨件17和加墨装置R1之间,通过墨道7b建立起墨的连通关系。
此时,在储墨容器14和加墨装置R1之间的连接使储墨容器1 4处于垂向,供墨孔朝上,加墨装置放置在储墨容器14的顶部上,注墨管7的孔7a朝下。
在本实施例中,在注墨管7的墨道7b中的墨的弯月形3M通过压迫盖2而前移,当其与导墨件17接触时即被破坏,因此,可以进行加墨。当象在本实施例那样,导墨件17是由纤维束构成时,其结构可保证,当进行将加墨装置连接于储墨容器的操作时,将盖2向下压,使弯月形3M位于孔7a,在那里接触纤维,从而当注墨管7插入时使弯月形破坏。
另外,当将墨头布置得紧靠注墨管7的孔部时,即使导墨件不是由纤维束构成,只是将注墨管7压向导墨件17,而无需施加任何其它外力,弯月形就可容易地被破坏。
接着除去密封着盖2的通气口4的密封件5,使储墨部分1的内部空间连通于大气,如图4(b)所示。
上述动作使外界空气通过通气口4引入储墨部分,使加墨装置R1中的墨能够因重力而自然地下降,因此开使加墨。然后,当墨因重力下落时墨被吸墨件19吸入,连通于原来留在吸墨件的墨。
此时,当在注墨管7中形成的墨的弯月形的强度抵销大气压力并防止墨下流时,用一手指或其它物品封住通气口4,无需再用密封件再次密封通气口4,通过压迫盖2就可以开始加墨。
然后,墨向下即在重力方向通过吸墨件19渗透,也在侧向渗透,如图4(c)所示。在这个阶段,导墨件17的内部用作墨的流动通道,使墨可以通过吸墨件的存墨能力和重力进行加注。
最后参阅图4(d),随着墨在低于导墨件的吸墨件区域中的充分渗透,由于吸墨件的毛细作用力,墨也注入高于导墨件的区域,从而最后完成了加墨操作。实施例2图5是本发明第二实施例的剖视图。在图5中,本实施例的注墨管7设有一个O形环。本实施例与前一实施例的区别在于,注墨管7和供墨孔之间的接合是由O形环10气密密封的。这种结构的实施例可以更可靠地密封注墨管7和供墨孔之间的接合,更可靠地防止在加墨操作中墨从接合部分漏出。
当然也可用其它改变方式同样气密地密封接合部分,即不增加注墨管外表面结构的零件数,使注墨管外表面形状与供墨孔外表面形状相符合一致,从而在供墨孔和注墨管之间形成线接触状态,以替代O形环。在这种情况下,最好选择较软的弹性材料作为加墨装置的材料。
图6是供墨孔及其邻接部分的放大视图,表示按照前述实施例进行加墨操作的情形。在图6中,由供墨孔18面对导墨件17的侧面,注墨管带有孔7a的表面,导向部分11以及O形环形成一个空间22,该空间22在加墨操作中注有墨。由于这种布置,与墨注入与导墨件17接触的孔7a的前一实施例相对照,墨的流动通道均匀地基本在整个导墨件形成,增加了墨流通道的有效横截面积,从而提高了加墨速度。
这里应当注意的是,按照本发明的依靠墨的自然下降的加墨方法,其加墨的速度相当于吸墨件19或导墨件17的吸墨速度。
由于要使墨自然下降的速度符合于墨被吸收的速度,这是通过压迫注墨管和供墨孔,通过将注墨管压在导墨件上,或通过上述两个方法而实现的,因此,加墨速度不会快于吸墨速度;因此,有效地消除了漏墨的可能性。
另外,按照本发明的系统不是那种实施强制引导的类型,因此墨可基本均匀地分布在整个吸墨件19中。使用者也不需要进行复杂的加墨步骤,从而减小了使用者的负担。
吸墨件19或导墨件17的吸墨速度一般为40秒/cc或更快,不过这取决于这两个构件干燥的程度。因此,注墨管的内表面形状可以改进和/或其内表面可经过处理,使得墨流出的速度超过上述速度(40秒/cc),这是无需赘述的。
在按照本发明的加墨方法中,墨是通过使墨自然下降而注入的,下面解释其原理。
首先,采用聚酯—聚氨酯泡沫或类似材料作为放置在储墨容器14中的吸墨件的材料,这样,当墨首次注入这种材料时,必须通过减小压力,将其在墨中挤压或类似方法才能强制地将其用墨浸湿。但是,当再次加墨时,它已用墨浸湿,墨的染料已附着在泡沫表面。由于在墨中使用的染料是易于溶解在墨的溶剂中的那种类型,因此附着在泡沫表面的染料自然地与新墨等合;因此,如上所述墨可以自然地下降。
另一方面,当附着于吸墨件19上的旧墨干掉并阻碍墨自然下降地加注时,可以如前所述那样压迫加墨装置R1的盖2,使压力产生室2a的内部空气压力增加而开始墨的注入。
另外,吸墨件19最好是压入储墨容器14的。应使用负压完成这一点,负压随着墨的消耗而增加,以便在加墨操作中将墨分散在吸墨件中,因此可缩短加墨所需要的时间。
在所有的上述实施例中,当储墨容器不再能将墨供至记录头后,就向储墨容器加墨。但是,甚至在靠近导墨件17的吸墨件区域及导墨件17本身仍有墨时也可以进行加墨,墨在导墨件的供墨孔侧的表面形成弯月形。
在这种情况下,由于在导墨件的端面存有墨,来自加墨装置的墨和导墨件中的墨容易相互连接起来。另外,由于墨不是强制注入的,而按照吸墨件的存墨能力使墨自然下降,弯月形在多孔材料中形成并防止了过量加墨;因此,只在加墨一定时间后将加墨装置从储墨容器卸下前将通气口4封好,这样就不会在卸下加墨装置时出现漏墨等问题。
图7表示采用本发明的加墨方法,但可以采用本发明第二实施例的方法时的情况。然而,当墨的弯月形是在导墨件的供墨孔侧的表面形成时,如采用图6所示结构,由于其中存在空间22,因而会使空间22中的空气在连接加墨装置时进入导墨件,因此,有可能发生对加墨装置施加一次压力而不足以在加墨装置和导墨件之间形成墨的连接的情形。在这种情形中,按照本发明第一实施例的结构就不再是很适合的了。
从以上描述可以看出,使用本发明可使储墨容器的供墨孔气密地连接于加墨装置的注墨部分,从而可防止墨从接合部分漏出。
另外,注墨部分压在储墨容器的吸墨件上,使加墨速度依靠于放置在储墨容器中的吸墨材料的吸墨速度,因而防止了漏墨。
另外,加墨装置的注墨部分的直径大致与储墨容器的供墨孔的直径相同;因而几乎没有伤害人体的可能。
另外,在加墨时,在使储墨容器的供墨孔和加墨装置的注墨部分气密地连接后,使墨自然下降,然后打开加墨装置的储墨部分的通气口;因此,使加墨速度取决于储墨容器中吸墨材料的吸墨速度,这样就受到了控制,这不仅不再需要控制墨的溢流和加墨速度的专门结构,而且也缩短了用户加墨所必须花费的时间。
虽然已通过说明书中公开的结构对本发明作了详细描述,但是本发明并不局限于此,本专业技术人员可对其作各种修改和变化而并不超出本发明的范围。

Claims (14)

1.一种用于将墨加入包括导墨件和吸墨件的墨盒的加墨方法,它包括以下步骤:准备一个用于将墨通过导墨件加入放在所述墨盒中的吸墨件中的加墨装置,该加墨装置包括:一个用于储存准备加注的墨的储墨部分;一个用于使所述储墨部分连通于大气的通气口;一个用于密封所述通气口的密封件;一个准备插入墨盒的供墨孔的注墨部分;一个设置在所述注墨部分上的,用于将墨从所述储墨部分导出的开口部分;以及一个用于增加所述储墨部分的内部压力的产生压力的装置;将所述加墨装置的注墨部分插入墨盒的供墨孔;使用所述产生压力的装置破坏在所述加墨装置的开口部分形成的墨的弯月形,从而使所述加墨装置的储墨部分中的墨导向墨盒中的导墨材料;以及除去盖在所述通气口上的密封件,使墨可以自然地降入墨盒的储墨部分。
2.如权利要求1所述的加墨方法,其特征在于:使所述注墨部分的外表面形状基本与墨盒的供墨孔的内表面形状相同,从而当将所述注墨部分插入所述供墨孔时,使所述注墨部分气密地接触所述供墨孔。
3.如权利要求1所述的加墨方法,其特征在于:所述加墨装置的注墨部分包括一个密封装置,其用于当将注墨部分插入墨盒的供墨孔时密封所述供墨孔部分。
4.如权利要求1所述的加墨方法,其特征在于:在加墨过程中加墨速度不超过0.025cc/秒。
5.如权利要求1所述的加墨方法,其特征在于:所述插入的步骤包括将所述加墨装置的开口部分压在墨盒的导墨材料上,使导墨材料位移的过程。
6.如权利要求5所述的加墨方法,其特征在于:在所述墨盒的储墨部分中设置一吸墨件,所述导墨材料压在所述吸墨件上以改变吸墨件的受压状态。
7.一利用于将墨加入包括一储墨部分的墨盒的加墨装置,它包括:一个用于储存准备加注的墨的储墨部分;一个用于将所述储墨部分连通于大气的通气部分;一个用于密封所述通气部分的密封件;一个准备插入墨盒的供墨孔部分中的注墨部分;一个设置在所述注墨部分上,用于将墨导出所述储墨部分的开口部分;以及一个用于增加所述储墨部分的内部压力,从而破坏在所述开口部分形成的墨的弯月形的产生压力的装置。
8.如权利要求7所述的加墨装置,其特征在于:所述加墨装置的注墨部分的外表面形状呈平截头圆锥形,所述开口部分位于所述平截头圆锥形顶面上,所述顶面的面积小于所述墨盒的供墨孔部分的孔的面积。
9.如权利要求7所述的加墨装置,其特征在于:所述加墨装置的注墨部分包括一个密封件,其用于当将注墨部分插入所述墨盒的供墨孔部分中时密封所述供墨孔部分。
10.如权利要求7所述的加墨装置,其特征在于:所述注墨部分设有一墨的流动通道,所述通道的内径将注墨速率调节在0.025cc/秒或更小。
11.如权利要求7所述的加墨装置,其特征在于:所述产生压力的装置由一弹性构成,所述弹性件构成所述储墨部分的一部分,并可通过施加外力而变形。
12.如权利要求7所述的加墨装置,其特征在于:所述注墨部分具有与所述供墨孔部分的内表面形状基本相同的外表面形状,当其插入供墨孔部分时气密地接触供墨孔部分。
13.如权利要求7所述的加墨装置,其特征在于:所述注墨部分具有足够的长度以便将所述加墨装置的开口部分压在所述墨盒的导墨材料上,从而使导墨材料位移。
14.如权利要求7所述的加墨装置,其特征在于:所述加墨装置还包括接合装置,它可接合于设在所述墨盒上的,用于与记录头接合的接合部分上。
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