CN1192405A - 制造用于喷墨记录装置中的墨盒的方法 - Google Patents

Abstract

一种制造用于喷墨记录装置中的墨盒的方法,它包括以下步骤:将一个具有一底壁和一开口的容器体固定在一托架上,从而底壁向上,容器体包括一用于盛放多孔件的发泡腔、一具有一成型于发泡腔底面上的入口和一出口的供墨口;将密封件装入供墨口;密封此供墨口出口;通过翻转容器体以使开口向上的方式额在托架上重新固定容器体;将一过滤件装到供墨口入口上;将一多孔件装入发泡腔中;将一个盖连接到容器体开口上;将油墨装入发泡腔中;封盖。

Description

制造用于喷墨记录装置中的墨盒的方法

本发明涉及一种制造用于喷墨记录装置中的墨盒的方法。具体地说，本发明涉及一种制造用于喷墨记录装置中的墨盒的方法，所述记录装置具有一个配有喷墨记录头和可更换墨盒的托架。

传统的喷墨打印机包括一个由配有喷墨记录头的托架支承的油墨容器。通过在位于油墨热容器中的压力生成腔中对墨滴加压而产生墨滴。但当在打印过程中转动、晃动或使托架运动时，这种运动可致使油墨翻腾或起沫。油墨翻腾或起沫又导致打印头压力变化或造成打印故障。具体地说，如果油墨中含有气泡，则油墨所受压力降低，由此降低了墨滴喷射能力。为此，必须从油墨中除去溶解气体。

在欧洲专利公开号EP-581531中描述了一种试图解决上述问题的喷墨打印机结构，在本申请中作为参考地写入了EP-581531的内容。在这篇参考文献中，所述墨盒的油墨容器被分成两部分。在靠近记录头的那部分中装入多孔材料，而油墨储存在容器的第二部分中。在这种结构的情况下，利用从油墨中滤除溶解气体的多孔材料而将油墨供给记录头，由此减少打印故障。

为制造带多孔材料的容器体，可以用盖密封容器体，将已除气的油墨充入容器并封装油墨容器，从而在发配过程中保持了墨盒质量。结果，制造步骤变得复杂，由此使生产率降低。

因而需要发展一种克服现有方法的不足和局限性的制造用于喷墨记录装置中的喷墨盒的方法。根据现有技术的缺点而设想出了本发明，本发明目的是提供一种使喷墨记录装置中的墨盒的制造更简单和高效的制造方法。

笼统地讲，根据本发明而提供了一种制造用于喷墨记录装置中的墨盒的方法。可以将一个具有底壁和开口的容器体以底壁向上的方式装在一个托架上。此容器体可包括一多孔件、一用于在其中盛放多孔件的发泡腔、一供墨口，此供墨口具有一个出口并在发泡腔底面上开有一个入口。可以将密封垫塞入供墨口中。可密封此供墨口出口并通过倒转容器体而使开口朝上的方式将容器体重新固定在托架上。接着，可将一过滤件固定在供墨口入口处并将多孔件装入发泡腔中。接着，将盖连接到容器体开口上并将油墨注入发泡腔中，然后封上盖。由于在某个或所有步骤中将容器体固定在托架上，所以有效地实现了使容器运动到一条装配线(或生产线)的各工段。

因而，本发明的目的是提供一种高效地制造喷墨记录装置中的墨盒的方法。

本发明的其它目的和优点一部分是显而易见的，一部分将根据说明书而变得清楚。

因而，本发明涉及若干步骤以及一个或多个步骤与其它步骤之间的关系，这将在后述方法中举例说明。在权利要求书中给出了本发明的范围。

为了更充分地了解本发明，参见以下结合附图的描述，其中：

图1是用本发明的方法制得的墨盒的分解透视图；

图2是图1所示墨盒的横截面侧视图；

图3是图1所示墨盒的横截面主视图；

图4A是不带密封件的图1所示墨盒盖的平面示意图；

图4B是带密封件的图1所示墨盒盖的平面示意图；

图5是用于固定和传输本发明实施例的方法所用的容器体的托架；

图6A、6B、6C是本发明实施例的墨盒制造方法的初始步骤的示意图；

图7是根据本发明的墨盒制造方法而将过滤件安装供墨口入口的步骤示意图；

图8是本发明墨盒制造方法所用的多孔件装入机构实施例的透视图；

图9A、9B、9C是根据本发明的墨盒制造方法而将多孔件插入容器体的发泡腔中的步骤的示意图；

图10-12是根据本发明的墨盒制造方法的中间步骤的示意图；

图13是用于本发明的墨盒制造方法中的注墨装置的框图；

图14A-14E是根据本发明的墨盒制造方法的注墨工序步骤的示意图；

图15是根据本发明的墨盒制造方法而密封盖的步骤的示意图；

图16是根据本发明的墨盒制造方法的封装工序的第一步骤的分解图；

图17A和17B是根据本发明的墨盒制造方法的封装工序的最后步骤的示意图；

图18是根据本发明第二实施例制得的墨盒的示意图；

图19是根据本发明第三实施例制得的墨盒的示意图；

图20是用于本发明第二实施例的墨盒制造方法中的注墨装置的框图。

参见图1，图1示出了一个通过本发明实施例的方法制得的墨盒70。墨盒70包括一个大致呈矩形的容器体1，此容器体最好用来盛放三原色油墨(CMY)。容器体1最好是由聚合物如聚丙烯、聚乙烯或聚苯乙烯注塑成型的，从而这有助于将其它部件热焊到容器体上。

容器体1包括底壁1a、立于底壁1a上的前壁1b和后壁1c以及两个立于底壁1a上的且在前壁1b和后壁1c之间的侧壁1d。随着壁部1b、1c、1d从底壁1a伸向容器体1开口1e，前壁1b和后壁1c间的距离以及侧壁1d间的距离逐渐加大，从而开口1e部大于底壁1a部。

将容器体1分成若干部分2、3、4，从而形成了储墨腔271、272、273和盛放多孔件用的发泡腔160、161、162。各发泡腔160、161、162是设计用于分别盛放由适于吸墨的弹性材料制成的多孔件150、151、152的。各储墨腔271、272、273是设计用于储存墨液67的。多孔件150、151、152的体积大于各发泡腔160、161、162的容积，所以当其被装入发泡腔160、161、162时，各多孔件150、151、152受挤压地存放在各发泡腔中。

在发泡腔160、161、162中注入油墨。在注墨过程中，经通墨孔300而将各种油墨注入储墨腔271、272、273中。在打印机操作过程中，首先喷射出储墨腔271、272、273中的油墨。在储墨腔271、272、273被耗尽后，接着使用发泡腔160、161、162中的油墨。

容器体1还包括许多供墨件180、181、182。使供墨件1 80、181、182的形状适于接收记录头(未示出)的供墨针，所述供墨件180、181、182成型于各发泡腔160、161、162的底壁160a、161a、162a中。

利用其在发泡腔160、161、162上方开有排墨口190、191、192和注墨口100、101、102的盖11封住容器体1的开口1e。和容器体1一样，盖11最好由聚丙烯、聚乙烯或聚苯乙烯制成以便热焊。

参见图4A和4B，示出了盖11的平面图，其中在盖11上开有槽170、171、172以便曲折地横穿盖11表面。槽170、171、172的一端与各自的排墨口190、191、192相通，其另一端与成型于盖11的内表面上的通气口173、174、175相通。

一个密封件19被装到盖11表面上以使注墨口100、101、102和排墨口190、191、192以及槽170、171、172与大气隔绝。密封件19包括一个伸出盖11外的且其形状适于让用户捏住的密封舌片19a。当密封舌片19a抬起时，解除了盖11与密封件19之间的密封，大气经槽170、171、172和排墨口190、191、192以及通气口173、174、175进入发泡腔160、161、162。

如图2和3所示，在各发泡腔160、161、162的底面上向上地伸出有突起12，它和盖11一起挤压多孔件150、151、152。在各突起12上端中制有凹口13而构成了一定空隙，一条通道14贯穿于突起12中以通向供墨口180、181、182。将密封件15装入此通道14中，从而在将供墨针插入通道14时，密封件15与记录头的供墨针(未示出)绝流地配合。一个最好由适于热焊操作的气密材料制成的密封件16被固定到供墨口180、181、182的前端上，可以在打印前用供墨针扎破此密封件16。

现在来描述墨盒70制造方法。图5示出了根据本发明实施例制得的托架20的实施例，此托架具有一个其尺寸、间距和位置适于在制造过程中传输容器体1的表面20a。至少四根销21向上地突起于其尺寸、间距和位置适于固定容器体1底壁1a的外周的托架表面20a上。至少四根销22向上地突起于其尺寸、间距和位置适于固定容器体1开口1e的内表面1f的托架表面20a上。在对应于供墨口180、181、182的托架20面上形成一个凹口23，沿着托架20边缘形成一个突起部24以便在注墨步骤(后述)中形成一密封部。在装配过程中如在采用自动装配线中，利用托架20将容器体1送至各工位。

托架20可由SUS、镀镍钢、镀铬钢或塑料如聚酯、可变形的PPO和POM等构成。可根据需要从上述材料中选择托架20材料。

参见图6A和6B，通过使容器体处于倒置状态的方式将容器体1定位安装在托架20上，所谓倒置是指容器体1的底壁1a朝上而开口1e面向托架面20a。容器体1内表面1f位于将容器体1固定在托架20上的销22附近。随后，如图6B所示，用压紧工具30沿箭头A所示方向暂时将密封件15压入供墨口180、181、182并继续沿箭头A方向将其压至一预定位置上，同时为了减小摩擦，压紧工具30沿箭头B所示方向绕压紧工具30中心轴线转动。由于在扭曲密封件15的同时还挤压密封件，所以密封件15在不卷曲或扭曲供墨口180、181、182外边部的情况下被嵌入油墨入口8中。此外，由于压配合密封件15，所以可靠地防止了密封件15在发泡腔170、171、172中充满墨后从供墨口180、181、182中脱出。

参见图6C，装有一个气密密封件16以便封住各供墨口180、181、182，接着在夹具1压力下加热供墨口180、181、182周围。如此一来，用密封件16封住供墨口180、181、182。在此加工步骤中，可以根据需要在底壁1a或侧壁1d上或以其它方式印刻下批量号或有效期。

在容器体1底壁1a经过上述操作后，如图7所示，容器体1被重新固定在托架20上，从而容器体1的开口1e向上且底壁1a与托架面20a平齐。可用手或以机械方式或其它方式实现上述再定位。

接着，装入过滤件18以便盖住凹口13并最好在压力下热焊过滤件，直到容器体1略微变软而使过滤件18与突起12粘在一起为止。可以通过将过滤材料如耐锈钢或无纺纤维切割成其面积略大于成型于突起12中的凹口13面积的过滤件方式而制成过滤件18。

一种将过滤件18与突起12配合在一起的方法是将过滤材料压成一种与突起12形状匹配的形状如圆形或椭圆形。但是，在过滤件18是通过编织耐锈钢丝的方式而形成的情况下，可以通过与织物的经纬线方向成角度地切割过滤件18而防止过滤件18散开。这样一来，防止了过滤件18的丝线伸入密封件15所处位置，其中在将墨盒70安装到记录头上时，丝线可能会在此位置上被夹在记录头的供墨针和密封件15之间。如果丝线处于这样的位置，则可能损坏供墨针和墨盒70之间的气密封且供墨针会被塞住，由此防碍了向记录头输送油墨67。因此，防止过滤件18破裂对确保可靠供墨是有帮助的。

参见图8和9A-9C，现在来描述将多孔件152压配合到各发泡腔(160-162)中的步骤。根据本发明的实施例，图8示出了多孔件装入机构39。图9A-9C示出了一种用于将多孔件152装入发泡腔162中的方法。显然，以类似方式分别将其它多孔件150、151压入发泡腔160、161中。

如图8所示，多孔件装入机构39包括梳形加压件33、34和置于加压件33、34之间的压紧件35。加压件33、34包括底面33b、34b和从底面33b、34b向下凸起的齿33a、34a。图9A中以双箭头X示出了水平方向上的齿33a、34a的间距。齿33a、34a分别向自由端33c、34c倾斜。可以通过致动装置(未示出)使加压件33、34沿方向X移动，从而象图9B所示那样将齿间距减小至X’。

如图9A所示，通过使加压件33、34沿方向X移向压紧件35且直到加压件33、34的外边缘之间的距离小于发泡腔162的内宽度的方式将多孔件152夹在加压件33、34之间。这样一来，多孔件152被压成适于装入发泡腔162的尺寸。

此时，将多孔件装入机构39装在发泡腔162上方，从而齿33a、34a的倾斜端33c、34c在发泡腔162中，通过致动装置(未示出)启动压紧件35以便沿图9C的箭头Y所示方向推动发泡腔162。如此一来，如图9C所示，多孔件152被压入发泡腔162中。随后，略微降低压紧件35并使容器体1离开多孔件装入机构39。结果如图10所示，其形状略大于发泡腔162体积的多孔件152被受挤压地装入发泡腔162中。

随后，如图11所示，将盖11装到容器体1的开口1e上并通过压力装置在特定压力下沿箭头E方向将盖压向容器体1。另外，沿垂直于盖11的方向，或沿倾斜于盖11的方向，或沿两者的合成方向，通过夹具35而在与盖11相同的平面内对盖11施加超声振荡。于是，容器体1的开口1e被摩擦焊合在盖11的反侧上(超声焊)。

参见图12，在将盖11焊接到容器体1上后，使一根被加热到足以软化容器体1材料和盖11材料温度的加热棒36与图15所示的加热板或夹具38的四周接触，由此保证了加热板38将密封件19焊到盖11上。最好从喷嘴37中将热开启喷射到容器体1上，以便消除因盖11与容器体11连接而造成的焊疤。

在完成油墨容器装配后，在托架20上将容器送至注墨台。图13示出了根据本发明实施例而设计的注墨装置200，它包括一个用于支承托架20的台板40。一驱动机构(未示出)可以沿双箭头F所示方向升降台板40。在此工序中，容器体1始终垂直地固定在托架20上。一个用于容纳容器体1的带通孔41a的台架41被固定在突起部24上。一个注墨腔43成型于通孔41a中，所述注墨腔是由构成注墨腔43下表面的托架20和构成其上表面的盖件42共同形成的。注墨腔43通过成型于台架41中的槽44与真空泵45相连。

在盖件42中与注墨腔43相对地开设有一个通孔46。将活塞47插入此通孔46中，此活塞是设计用于当其沿双箭头G所示方向垂直移动时保持注墨腔43处于气密状态。活塞47包括一个指向容器体1的注墨口100、101、102的注墨针48，它位于注墨腔43中。此活塞还包括一条指向容器体1的通气口190、191、192的槽50，活塞47与送气装置(未示出)相连。注墨针48通过成型于活塞47中的槽49和管51以及止流阀64而于支管52相连。

注墨装置200还包括一个气-液分离机构53。在本发明的一个优选实施例中，气-液分离机构53包括一个最好在纵向两端都与缸体55绝流相连以允许液体流过的空心纱束54。缸体55与真空泵56相连，从而在纱束54外周产生负压。缸体55包括一个通过管57而与储墨67的墨罐58相连的入口55a和一个通过止流阀58与支管52相连的出口55b。

支管52也通过管63与测量管60相连。测量管60包括一个缸体61和一个活塞62并最好在缸体61一端的中心处与支管52相连。

在完成容器体1装配后，在托架20上将容器传送给注墨装置200并将容器降到注墨腔43下方，如图14A所示。接着沿方向H升起台板40，直到托架20的突起部24紧贴在台架41的下表面上为止，如图14B所示。

随后，参见图14C，降低活塞47，从而在容器体1的盖11和活塞47之间存在缝隙而活塞47构成对盖件42的密封。接着，在保持与气-液分离机构60相连的止流阀58关闭的情况下打开止流阀64。随后，启动通过槽44与注墨腔43相连的真空泵45以使注墨腔43、管51、63和测量管60的压力降到预定压力。

参见图14D，当注墨腔43和管51、60、63被抽至预定压力时，关闭止流阀64。随后，通过开启止流阀58而使测量管60与气-液分离机构53流通，从而定量的油墨注入到测量管60中。与此同时，如图14E所示，降低活塞47，从而使成型于活塞47底端上的密封件65、66分别与容器1的注墨口100和通气口190弹性接触。另外，当注墨针48穿过注墨口100而插到容器体1底部附近时，注墨针与容器体1是流通的。由于气-液分离机构53直接与测量管60相连，所以在气-液分离机构53对油墨完成去气处理后，油墨马上流入测量管60。

接着，如图14E所示，关闭止流阀58以隔绝气-液分离机构53，开启止流阀64，压下测量管60的活塞62而经注墨口100将定量油墨67排入发泡腔160中。此时，经过气-液分离机构53充分去气处理的油墨67被多孔件150所吸收。结果，滞留在多孔件150的孔中而未在上述降压步骤中除去的气体易于溶入油墨67中。因而，油墨67在不在多孔件150中产生气泡的情况下被多孔件150均匀吸收。当发泡腔160中充入油墨67时，至少在多孔件150中不存在气泡，由于气泡未经槽50进入发泡腔，所以通过多孔件150而供给记录头的油墨67是不含气泡的，由此确保了打印质量。随后，通过类似方式将油墨注入发泡腔161、162。

当完成注墨工序时，使槽50与大气相通，从而留在多孔件150顶端上的油墨67因多孔件150中的压力和大气压力差的原因而完全被吸入多孔件150中。随后，降低台板40并将托架20送到下一装配站处。可以以相似方式给其它多孔件充入油墨。在注墨过程中黏附在注墨口100上的油墨通过真空抽吸方式或用布擦去。最后，使一根导管(未示出)与注墨口100相连，对导管进行非常小的正压抽吸，由此吸走了黏附在盖11内侧上的油墨。

随后参见图15，容器体1被装入一降压容器38中并如此倾斜，即排墨口190、191、192冲上。如此形成密封件19，使其覆盖至少排墨口190、191、192、注墨口100、101、102和槽170、171、172，可通过热焊或其它方式暂时将此密封件连接到盖11上。在密封盖11之前，如果因温升而造成容器1内的气压上升，则立即升高排墨口190、191、192的位置，于是马上从排墨口190、191、192中排出膨胀气体。结果，防止了油墨从注墨口100、101、102中泄漏出去。

随后，加热覆盖槽170、171、172的密封件19区，从而密封件19的局部被焊接到盖11表面上，由此形成了毛细现象。密封件19的其它主要部位与盖11相连，从而可以简单地将其从盖11上撕下来。

如图16所示，在储墨的墨盒70中，至少喷墨口180、181、182与缓冲垫71接触以防止密封件16断裂。另外，密封件19的密封舌片19a是折叠的，因而将墨盒70插入一个最好是由气密膜制成的且具有一个束套72a的袋72中。束套72a布置在袋72开口附近并被向内折成均匀厚度。如图17A所示，在真空状态下热焊合袋72的开口。最后，将封装的墨盒70装入包装盒73中，这样一来，随时可作为产品运输墨盒(图17B)。

尽管根据具有多个墨腔的墨盒来描述本发明，但本发明也能用于制造图18所示的墨盒75，其中油墨只被注入装在容器体1’中的多孔件5中。

另外如图19所示，在具有小盒体1”的墨盒76的情况下，可能只在墨盒中76开设一个开口77以作为注墨口和通气口。在这种情况下，如图20所示，注墨针48和与排墨机构(未示出)相连的槽50彼此同心地设置。这样一来，可以将一个开口77同时用于注墨操作和抽气操作。

如上所述，本发明提供了一种制造用于喷墨记录装置中的墨盒的方法，它包括以下步骤：将基本呈矩形的带有一开口的容器体装在一托架上，从而使容器体底面向上，所述容器体包括有吸墨弹性材料制成的多孔件、用于盛放多孔件的发泡腔、成型于发泡腔底面上的注墨口；将一密封件装入各注墨口中并将密封膜热焊到注墨口上；通过垂直地倒转容器体而将容器体重新固定在托架上；将过滤材料固定到注墨口的入口侧上；将受压多孔件压入各发泡腔中；通过将盖连接到容器体开口上而制成容器；将定量油墨注入各发泡腔中，同时使容器处于真空环境中；将密封件连接到盖表面上。结果，可以通过在托架上运输墨盒而在制造方法的各步骤中高效地加工墨盒。

因此显然能够实现上述目的，其中这些目的可从以上描述中获知。由于可以在不脱离本发明设置和范围的情况下在上述方法的实施中有所改变和对上述设计方案有所改变，所以，以上说明书所包含的和附图所示的所有内容应该理解成是示例而非限定的说明。

另外显而易见的是，下述权利要求书意图覆盖上述发明的所有通用的和特定的特征以及所有只是因语言原因而可能落在其中的对本发明范围的叙述。

Claims (13)

1.一种制造用于喷墨记录装置中的墨盒的方法，它包括以下步骤：

将一个具有一底壁和至少一个带有一远离底壁的开口的壁部的容器体固定在一托架上，从而底壁向上远离托架，容器体包括一用于盛放多孔件的发泡腔、一具有一成型于发泡腔底面上的入口和一出口的供墨口；

将密封件装入供墨口，接着密封此供墨口出口；

通过翻转容器体以使开口向上的方式额在托架上重新固定容器体；

将一过滤件装到供墨口入口上；

将一多孔件装入发泡腔中；

将一个盖连接到容器体开口上；

将油墨装入发泡腔中；

封住盖。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将多孔件装入发泡腔中，同时多孔件在加压件之间受压并在受压状态下保持在发泡腔中。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以超声焊方式焊上盖。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在将盖焊接到容器体上之后，加热容器体的焊接区以产生牢固的连接。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在将油墨注入发泡腔之前，由一测量管测量油墨量。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，通过一个气-液分离机构将油墨供给测量管。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在将油墨输入测量管之前，基本上除去溶于油墨中的气体。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，利用一个带纱束的气-液分离机构基本上除去气体。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过注墨口将油墨注入发泡腔中。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，它包括以下步骤：在将油墨注入发泡腔后，将黏附在注墨口附近的油墨除去，对注墨口施加正压以便将油墨从盖的内表面上除掉。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于：当密封盖时，使容器处于倾斜位置，排墨口位于注墨口上方。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在密封盖前，以热焊方式封住注墨口。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它包括以下步骤，在封住盖后，使一个缓冲件与至少供墨口接触；将容器装入一个具有一开口和一束套的袋中；使束套变形成均匀厚度；在真空环境下密封袋口。

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