CN1218839C - 墨水匣及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种墨水匣，包括：一本体，具有第一、第二及第三储墨槽，第一储墨槽与第二储墨槽及第三储墨槽间以及第二储墨槽与第三储墨槽间分别以第一隔板和第二隔板相隔，第一隔板与第二隔板呈一特定角度，第一、第二及第三储墨槽的底部分别具有第一、第二及第三底孔，第一底孔为第一出墨口；二封闭件，与本体的底面相结合，以于第一底孔的第一侧及第二侧分别形成第二及第三出墨口，于第二底孔至第二出墨口间形成第一流道，于第三底孔至第三出墨口间形成第二流道；及一顶盖板，其与本体的顶面相卡合。一种制造墨水匣的方法，包括：注塑成形一墨水匣本体；形成二封闭件；及通过注塑成形于墨水匣本体与二封闭件间而形成供墨水流出的流道及出墨口。

Description

墨水匣及其制造方法

(1)技术领域

本发明有关一种墨水匣和制造墨水匣的方法。

(2)背景技术

随着个人计算机逐渐发展，打印机已成为非常普遍的接口设备，更特别地，随着技术增进及消费者需求提高，打印机技术也告别黑白，而进入彩色时代。彩色打印机主要分为二大类：彩色激光打印机与彩色喷墨打印机。由于前者的价格远高于后者达数十倍，且目前的喷墨技术已可达到相当良好的打印品质(例如色彩稳定、高分辨率等)，故喷墨打印机在市场上甚具优势，几乎成为个人计算机的必要配备。

决定彩色喷墨打印机打印品质最重要的因素之一为墨水匣(ink cartridge)。图1是显示习用墨水匣的组装图，其中墨水匣主要由本体11、底盖板12及顶盖板13所组成。以三色彩色墨水匣(tri-color ink cartridge)为例，墨水匣本体11通常从左自右分为三个体积大体上相等的储墨槽111、112及113，以便装填例如红、黄、蓝三种颜色的墨水。底盖板12则与本体底面114相互对应形成流道，以供墨水流出(将于图2中进一步说明)。顶盖板13则覆盖于本体11上方以防止墨水漏出。一般而言，本体11、底盖板12及顶盖板13是独立地经塑模射出成形，再以超声波熔接技术(ultrasonic welding technology)使底盖板12及顶盖板13分别黏结于本体11的上方及下方。

图2显示墨水匣本体底面114的外观。请配合看图1及图2，储墨槽111、112及113底部设有底孔1110、1120及1130，以供墨水流出；墨水匣本体底面114则具有预模塑的流道板、凸肋及边肋图案，流道板1141、1142及1143是分别自底孔1110、1120及1130延伸至预定出墨口1144处，凸肋1145大体上位于流道板外侧，因而于流道板1141、1142及1143与凸肋1145间可形成沟槽1146。边肋1147则凸出于本体底面114的边缘。

图3是为底盖板12的示意图。由图3可发现，对应于沟槽1146，底盖板12上设有预设图案的凸条121。当底盖板12与本体底面114卡合时，这些凸条121可嵌入沟槽1146中，使得底盖板12与本体底面114的流道板1141、1142及1143间形成三流道(未显示)。利用前述的超声波熔接技术便可使底盖板12与本体底面114黏结，使得自底孔1110、1120及1130流出的墨水依设定经流道流至出墨口1144且混合成各式各样的颜色后，自喷嘴(未显示)喷出打印。

超声波熔接技术主要原理是利用超过人类听觉的高频率(大于20KHz)振动塑料接触面，使接触面的分子间摩擦而产生高温，当温度高到塑料熔点以上时，停止振动，此时接触面的塑料凝固，以达到熔接效果。然而，当超声波熔接技术应用于熔接底盖板12与本体底面114时，通常面临到所谓的应力白化现象(stresswhitening phenomenon)。应力白化现象是指塑料受到热处理等作用下，产生大量微裂纹，造成墨水匣漏墨的缺点，对于墨水匣的气密及水密性有不良的效果。其次，超声波熔接过程在接触面附近产生一些纤维及颗粒，可能阻塞出墨口1144，使产品不良率提高(当然，顶盖板13与本体上方熔接过程亦面临上述应力白化现象及漏墨缺点)。另外，受限于底孔1110、1120及1130的位置，流道的总长度相当长，且流道大体上与本体底面114平行，故墨水流动的阻力较高。由于三流道较长，故模具平整度相对较差，熔接变异性同时提高。

因此，如何避免超声波熔接技术所面临的问题以及降低流道长度为目前制作墨水匣的重要课题。

(3)发明内容

本发明的目的是提供一种墨水匣，可避免超声波熔接技术所造成的缺点。

本发明的另一目的是提出一种墨水匣，可减少墨水的流动阻力。

本发明的又一目的是提出一种制造墨水匣的方法。

本发明一方面提供一种墨水匣，其包括：

一本体，具有一第一储墨槽、一第二储墨槽及一第三储墨槽，用以装填一第一墨水、一第二墨水及一第三墨水，该第一储墨槽与该第二储墨槽及该第三储墨槽间是以一第一隔板相隔，该第二储墨槽与该第三储墨槽间是以一第二隔板相隔，且该第一隔板与该第二隔板呈一特定角度，其中该第一储墨槽、该第二储墨槽及该第三储墨槽的底部分别具有一第一底孔、一第二底孔及一第三底孔，其中该第一底孔是作为该第一墨水的一第一出墨口；

二封闭件，其是与该本体的底面相结合，以于该第一底孔的第一侧及第二侧分别形成供该第二及该第三墨水流出的一第二及一第三出墨口，于该第二底孔至该第二出墨口间形成一第一流道，且于该第三底孔至该第三出墨口间形成一第二流道；及

一顶盖板，其是与该本体的顶面相卡合。

如所述的墨水匣，其中该第一出墨口、该第二出墨口及该第三出墨口的水平高度实质上相等。

如所述的墨水匣，其中该第一底孔的水平高度低于该第二底孔及该第三底孔的水平高度。

如所述的墨水匣，其中该特定角度为90度。

如所述的墨水匣，其中该第二底孔及该第三底孔是位于邻近该第一隔板处。

如所述的墨水匣，其中该第二底孔与该第三底孔是对称于该第二隔板。

如所述的墨水匣，其中该顶盖板与该本体的顶面相卡合且具有：

一隔离部，是由数个凸片组成，该数个凸片是与该第一储墨槽、该第二储墨槽及该第三储墨槽的顶部内缘相接触；及

一连接部，是由数个孔口及数个凹槽组成。

如所述的墨水匣，其中对应于该顶盖板，还包括一外盖，该外盖具有：

数个凸柱，是插置于该数个凹槽；及

数组夹片，是插置于该数个孔口后卡固于该顶盖板上。

如所述的墨水匣，其中该二封闭件是由透明材质制成。

本发明另一方面是提供一种制造墨水匣的方法，其包括下列步骤：

(a)使一第一塑料射出成形为一墨水匣本体；

(b)形成二封闭件；及

(c)使一第二塑料射出成形于该墨水匣本体与该二封闭件间，以形成供墨水流出的流道及出墨口。

如所述的方法，其中该步骤(a)及(b)是同时进行。

如所述的方法，其中该第一塑料的熔点较该第二塑料的熔点为高。

如所述的方法，其中该第一塑料为聚碳酸酯树脂(PC，polycarbonate resin)，且该第二塑料为ABS共聚合物(acrylonitile-butadiene-styrene copolymer)。

如所述的方法，其中该本体包括：

一第一储墨槽、一第二储墨槽及一第三储墨槽，用以装填一第一墨水、一第二墨水及一第三墨水，该第一储墨槽与该第二储墨槽及该第三储墨槽间是以一第一隔板相隔，该第二储墨槽与该第三储墨槽间是以一第二隔板相隔，且该第一隔板与该第二隔板呈一特定角度，其中该第一储墨槽、该第二储墨槽及该第三储墨槽的底部分别具有一第一底孔、一第二底孔及一第三底孔，其中该第一底孔是作为该第一墨水的一第一出墨口。

如所述的方法，该二封闭件是与该本体的底面相结合，以于该第一底孔的第一侧及第二侧分别形成供该第二及该第三墨水流出的一第二及一第三出墨口，于该第二底孔至该第二出墨口间形成第一流道，且于该第三底孔至该第三出墨口间形成一第二流道。

如所述的方法，其中该二封闭件是由透明材质制成。

本发明又一方面是提出一种制造墨水匣的方法，其包括下列步骤：

(a)使一第一塑料射出成形为一墨水匣本体及二封闭件；及

(b)使一第二塑料射出成形于该墨水匣本体与该二封闭件间，以形成供墨水流出的流道及出墨口。

为更清楚理解本发明的目的、特点和优点，下面将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明。

(4)附图说明

图1是习用墨水匣的组装图；

图2是习用墨水匣本体底面的外观；

图3是习用墨水匣底盖板的示意图；

图4(a)是本发明墨水匣的组装图(正面图)；

图4(b)是本发明墨水匣的组装图(倒置图)；

图5(a)是本体与固定板结合后的外观图；

图5(b)是本体、固定板与封闭件结合后的外观图；

图6是显示墨水流动方向的示意图。

(5)具体实施方式

请看图4(a)及(b)，本发明的墨水匣主要由本体31、固定板32、二封闭件33及34、顶盖板35及外盖36所组成，其中本体31、固定板32、二封闭件33及34是互相搭配以形成流道及出墨口，顶盖板35及外盖36相互搭配以使储墨槽的顶部与外界隔离。

请看图4(a)，墨水匣本体主要具有三个储墨槽311、312及313，以便分别装填三种颜色的墨水。储墨槽311与储墨槽312及313间是以隔板316相隔，储墨槽312与313间则以隔板317相隔，且隔板316与317大体上相互垂直(亦可呈一特定角度)。相较于习用墨水匣本体31横向配置的储墨槽311、312及313(图1)，本实施例墨水匣本体31的三个储墨槽311、312及313则由相互垂直的隔板316与317分隔为两两相邻的储墨槽。

图5(a)显示本体31与固定板32结合后的外观图。本体31与固定板32相互搭配，可于储墨槽311、312及313底部形成底孔3110、3120及3130，以供墨水流出。为了缩短墨水流动的路径，底孔3110较佳直接用作供贮存于储墨槽311的墨水流出的出墨口，底孔3120及3130较佳位于邻近隔板316处，且底孔3120与3130是对称于隔板317。特别地，为了减少墨水流动的阻力，底孔3110的水平高度是低于底孔3120及3130的水平高度(正常使用时，即底孔朝下时)。另外，本体31与固定板32相互搭配亦可形成沟槽3181及3182。由于底孔3110的水平高度较低的缘故，沟槽3181及3182的形状大体上于靠近底孔3110处呈水平，而靠近底孔3120及3130处则具有坡度。

请看图5(b)，藉由本发明封闭件33及34特殊的结构(参见第四图)，当封闭件33及34分别嵌入沟槽3181及3182后，可形成供墨水流动的流道(未显示)以及出墨口3140及3150，以分别引出贮存于储墨槽312、313中的墨水。

图6是显示墨水流动方向的示意图，藉由本发明特殊的设计，储墨槽311中的墨水可直接经出墨口3110流出，另外，储墨槽313中的墨水可经沟槽3182(如图5(a)所示)与封闭件34(如图5(b)所示)共同形成的流道3192，如箭头所示方向流至出墨口3150。

请再看图4(a)及(b)，顶盖板35上相对于储墨槽底部的侧具有凸片3511-3514、3521-3524及3531-3534，分别与储墨槽311、312及313顶部内缘相接触，用以使储墨槽隔离与外界隔离。其次，顶盖板35上面对外盖36的一侧的表面上具有凹槽3541-3544，以与外盖36上的凸柱3611-3614相互卡合，以利彼此定位。另外，顶盖板35上亦设有孔口3551-3553，是与夹片3621-3623相对应，当夹片插置于孔口后，顶盖板35与外盖36可相互卡固。

本发明的特点是，顶盖板35与外盖36是单独经塑料射出成形，而本体31、固定板32、二封闭件33及34是采用双料、二次射出成形方式制作，以达到较佳的黏合效果。为了使熟悉本技术的人士更清楚了解本发明技术，以下进一步说明本发明较佳具体实施例中进行双料、二次射出成形制程的步骤：

(a)首先，于第一次射出成形过程，将具有较高熔点的第一塑料注入模具的模槽(未显示)中，以制作出墨水匣本体31及二封闭件33及34；及

(b)移动模具使二封闭件33及34位于本体31上预定制作出流道的位置，接着，使具有较低熔点的第二塑料注入封闭件33及34侧壁与本体结构间(即固定板32的位置)，随即完成双料、二次射出成形制程。

在步骤(a)中，墨水匣本体31及二封闭件33及34亦可分开制作，但以同时制作较佳。根据本发明的较佳具体实施例，第一塑料及第二塑料分别为聚碳酸酯树脂(PC，polycarbonate resin)及ABS共聚合物(acrylonitile-butadiene-styrene copolymer)。为了达到可检视流道内混墨状况的目的，二封闭件33及34较佳由透明材质制成。

综上所述，本发明喷墨打印机墨水匣与习知技艺的差异及进步性在于：

(1)流道及出墨口的形成方式不同：习知技术是分别射出成形出本体11与底盖板12，接着采用超声波熔接技术使底盖板12则与本体底面114(参见图1)相互熔接而成；本发明则利用双料二次射出成形方式，使本体31、固定板32、二封闭件33及34间搭配形成，因此，本发明墨水匣的制作过程不仅没有前述超声波熔接技术面临的缺失，且利用射出成形黏结所达到的气密性及水密性亦较佳；

(2)顶盖板与本体顶部结合方式不同：习知技术是采用超声波熔接技术使顶盖板12与本体顶部结合；本发明则藉顶盖板35与外盖36相互搭配，卡固于本体顶部，可达到使储墨槽中的墨水与外界隔离的目的，因此，亦可免除前述超声波熔接技术面临的缺失。

(3)墨水流动的路径不同：习知技术墨水匣中的三个储墨槽至出墨口的路径不等，以贮存于储墨槽111中的墨水为例，其流动路径为自底孔1110落下、水平沿着流道板1141上的流道、最后至出墨口流出；本发明则藉由特殊的储墨槽配置方式以及特殊的底孔位置，使得储墨槽311的墨水垂直落下，储墨槽312及313的底孔至出墨口的距离尽可能地短且具坡度，故均可顺畅地流出。

因此，本发明所提供的墨水匣及其制造方法可避免超声波熔接制程所造成的应力白化现象及出墨口阻塞现象等缺失，亦可减少墨水流动的阻力。

Claims (16)

1.一种墨水匣，其特征在于，包括：

一本体，具有一第一储墨槽、一第二储墨槽及一第三储墨槽，用以装填一第一墨水、一第二墨水及一第三墨水，该第一储墨槽与该第二储墨槽及该第三储墨槽间是以一第一隔板相隔，该第二储墨槽与该第三储墨槽间是以一第二隔板相隔，且该第一隔板与该第二隔板呈一特定角度，其中该第一储墨槽、该第二储墨槽及该第三储墨槽的底部分别具有一第一底孔、一第二底孔及一第三底孔，其中该第一底孔是作为该第一墨水的一第一出墨口；

二封闭件，是与该本体的底面相结合，以于该第一底孔的第一侧及第二侧分别形成供该第二及该第三墨水流出的一第二及一第三出墨口，于该第二底孔至该第二出墨口间形成一第一流道，且于该第三底孔至该第三出墨口间形成一第二流道；及

一顶盖板，其是与该本体的顶面相卡合。

2.如权利要求1所述的墨水匣，其特征在于，该第一出墨口、该第二出墨口及该第三出墨口的水平高度相等。

3.如权利要求1所述的墨水匣，其特征在于，该第一底孔的水平高度低于该第二底孔及该第三底孔的水平高度。

4.如权利要求1所述的墨水匣，其特征在于，该特定角度为90度。

5.如权利要求1所述的墨水匣，其特征在于，该第二底孔及该第三底孔是位于邻近该第一隔板处。

6.如权利要求5所述的墨水匣，其特征在于，该第二底孔与该第三底孔是对称于该第二隔板。

7.如权利要求1所述的墨水匣，其特征在于，该顶盖板与该本体的顶面相卡合且具有：

一隔离部，是由数个凸片组成，该数个凸片是与该第一储墨槽、该第二储墨槽及该第三储墨槽的顶部内缘相接触；及

一连接部，是由数个孔口及数个凹槽组成。

8.如权利要求7所述的墨水匣，其特征在于，对应于该顶盖板，尚包括一外盖，该外盖具有：

数个凸柱，插置于该数个凹槽；及

数组夹片，插置于该数个孔口后卡固于该顶盖板上。

9.如权利要求1所述的墨水匣，其特征在于，该二封闭件是由透明材质制成。

10.一种制造墨水匣的方法，其特征在于，包括下列步骤：

(a)使一第一塑料射出成形为一墨水匣本体；

(b)形成二封闭件；及

(c)使一第二塑料射出成形于该墨水匣本体与该二封闭件间，以形成供墨水流出的一流道及一出墨口。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该步骤(a)及(b)是同时进行。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该第一塑料的熔点较该第二塑料的熔点为高。

13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该第一塑料为聚碳酸酯树脂，且该第二塑料为ABS共聚合物。

14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该本体包括：

一第一储墨槽、一第二储墨槽及一第三储墨槽，用以装填一第一墨水、一第二墨水及一第三墨水，该第一储墨槽与该第二储墨槽及该第三储墨槽间是以一第一隔板相隔，该第二储墨槽与该第三储墨槽间是以一第二隔板相隔，且该第一隔板与该第二隔板呈一特定角度，其中该第一储墨槽、该第二储墨槽及该第三储墨槽的底部分别具有一第一底孔、一第二底孔及一第三底孔，其中该第一底孔是作为该第一墨水的一第一出墨口。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，该二封闭件是与该本体的底面相结合，以于该第一底孔的第一侧及第二侧分别形成供该第二及该第三墨水流出的一第二及一第三出墨口，于该第二底孔至该第二出墨口间形成第一流道，且于该第三底孔至该第三出墨口间形成一第二流道。

16.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该二封闭件是由透明材质制成。

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