CN1712225A - 给墨盒注墨的方法 - Google Patents

Abstract

一种给墨盒注墨的方法，该墨盒将安装在记录设备的主体上，并包括：外壳，在外壳中形成用于容纳墨的墨室；和至少一个阀件，所述阀件放置在外壳的一侧，在正常状态下，所述阀件在封闭至少一个连通通道的方向上偏置，墨室通过所述连通通道与墨盒的外部连通，在记录设备的主体上安装墨盒时，所述至少一个阀件布置成处于打开状态，该方法的特征在于包括：在除了外壳的设置有阀件的所述一侧以外的外壳的一部分处形成开口，墨室和墨盒的外部通过该开口彼此连通；和通过该开口将墨引入墨室来给墨盒注墨。

Description

给墨盒注墨的方法

本发明基于2004年6月23日提交的日本专利申请No.2004-184450，这里将其内容引入作为参考。

技术领域

本发明大体涉及给墨盒注墨的方法。

背景技术

如与JP-A-2001-113723对应的US 6786581 B1、US 2002/060725 A1和US 2004/233260 A1中所公开的那样，墨盒安装在喷墨记录设备上，而墨盒中的墨随着喷墨记录设备所执行的打印操作而消耗。当墨盒中的墨完全消耗掉时，用使用者购买的新墨盒更换已经用过的墨盒，并丢弃用过的墨盒。但是，丢弃用过的墨盒不希望地导致环境污染和地球上有限资源的浪费消耗。因此，有再利用用过的墨盒的需要。上述美国文件中公开的墨盒设有阀装置，在正常情况下，通过弹簧将该阀装置保持在其封闭状态。当在记录设备上安装该墨盒时，阀装置处于其打开状态，由此将墨盒内的墨供应给记录设备。在墨盒内的墨用完的情况下，将阀装置置于其打开状态，可以通过阀装置给墨盒注墨。但是，为了以较高的可靠性将阀装置置于其打开状态，需要使用适于阀装置的夹具。

发明内容

考虑到上述情况而研制了本发明。因此本发明的一个目的是提供一种易于给墨盒注墨的方法。

上述目的可以根据本发明的一个原理实现，本发明提供一种给墨盒注墨的方法，该墨盒将安装在记录设备的主体上，并包括：外壳，在外壳中形成用于容纳墨的墨室；和至少一个阀件，所述阀件放置在外壳的一侧，在正常状态下，所述阀件在封闭至少一个连通通道的方向上偏置，墨室通过所述连通通道与墨盒的外部连通，在记录设备的主体上安装墨盒时，所述至少一个阀件布置成处于打开状态，该方法包括：在除了外壳的设置有阀件的所述一侧以外的外壳的一部分处形成开口，墨室和墨盒的外部通过该开口彼此连通；和通过该开口将墨引入墨室来给墨盒注墨。

上述本方法包括在除了外壳的设置有阀件的所述一侧以外的外壳的一部分处形成开口，该开口允许墨室和墨盒的外部之间连通，根据本方法，使用商品化可得到的工具例如钻能够很容易地在外壳上形成开口，而不会被阀件所干扰，从而能够通过该开口引导墨。

附图说明

通过阅读对本发明优选实施例的下列详细描述，并结合附图考虑时，将更好地理解本发明的上述与其它目的、特征、优点和技术与工业重要性，其中：

图1的示意图示出了墨盒和其上安装了该墨盒的喷墨记录设备；

图2是该墨盒的剖视图；

图3是解释根据本发明的给墨盒注墨的方法的视图。

具体实施方式

参考附图，将对本发明的一个优选实施例进行描述。图1的示意图示出了墨盒1和其上安装了该墨盒1的喷墨记录设备2。

喷墨记录设备2包括：安装部分3，墨盒1以可拆卸的方式安装在安装部分3上，安装部分3部分地构成记录设备2的主体；墨容器5，用于存储将从墨盒1经过供墨管4供应的墨；记录头7，用于将存储在墨容器5内的墨喷向记录介质6；滑架9，滑架9携带头单元8并作直线往复运动，头单元8包括墨容器5和记录头7；滑架轴10，滑架轴10引导滑架9的往复移动；进纸机构11，用于馈送记录介质6；和清洗装置12。

为多种不同颜色的墨例如青色、洋红色、黄色、黑色等中的每一种墨提供墨盒1，并把墨盒1安装在喷墨记录设备2上，以便使喷墨记录设备2能够执行彩色打印操作。

安装部分3包括基底部分3a和引导部分3b，引导部分3b从基底部分3a的两个相对端延伸出来。放置中空供墨管13和空气引导管14，使得它们从置于两引导部分3b、3b之间的基底部分3a伸出。供墨管13用于抽取存储在墨盒1内的墨，空气引导管14用于将空气引入墨盒1的内部。供墨管13和空气引导管14中的每个管在其顶端都具有一个大致平面的表面。供墨管13和空气引导管14分别在其各自的上端部具有连通开口13a和连通开口14a，连通开口13a和连通开口14a中的每个开口都是切口形式的。

供墨管4与供墨管13的一个相对端相连，使得供墨管13经过供墨管4与墨容器5连通。空气引导管15与空气引导管14的一个相对端相连，使得空气引导管14经过空气引导管15与外部空气连通。

记录头7包括：空腔板(未示出)，通过重叠多个板形成该空腔板，从墨容器5给该空腔板供应墨；和压电致动器板(未示出)，该压电致动器板具有多个压电变形部分，并形成为具有板型结构。空腔板和压电致动器板彼此接合从而构成记录头7。为了喷墨，CPU(未示出)给各个压电变形部分输出驱动信号。其中已经输入驱动信号的压电变形部分变形，由此从分别与这些变形的压电变形部分对应的喷嘴(未示出)喷墨。这些喷嘴以交错的方式布置在记录头7面对记录介质6的表面上。

清洗装置12位于记录区域外部，使得清洗装置12与记录头7相对。清洗装置12具有：清洗帽12a，清洗帽12a用于封闭记录头7的形成喷嘴的表面；废墨管12b，废墨管12b与清洗帽12a连通；和泵12c，泵12c用于通过废墨管12b从喷嘴抽吸劣质墨或废墨。

接着参考图2，将对墨盒1的结构进行解释。墨盒1具有外壳，在该外壳中形成墨室20，墨室20是用于容纳墨的空间。外壳包括：壳体1b，壳体1b给出墨室20的底壁21和周壁22，并具有上开口；盖件1a，盖件1a封闭壳体1b的上开口。覆盖件1c固定到这样构成的外壳上，使得覆盖件1c覆盖壳体1b的底壁21。覆盖件1c形成有两个端孔23、24，相应的阀装置27、28通过端孔23、24暴露到墨盒1在安装部分侧的外部。盖件1a和覆盖件1c接合或焊接到壳体1b上，从而形成墨盒1。在本实施例中，盖件1a、壳体1b和覆盖件1c由树脂材料形成，例如聚丙烯、聚苯乙烯或聚缩醛。

底壁21形成有供墨孔25，供墨孔25敞开以便将墨室20内的墨供应给外部。供墨孔25由圆柱形壁25a的内部空间限定，圆柱形壁25a与底壁21整体形成，使得圆柱形壁25a从底壁21的下表面伸出。底壁21还形成有空气引导孔26，空气引导孔26敞开以便将外部的空气引入墨室20。空气引导孔26由圆柱形壁26a的内部空间限定，圆柱形壁26a与底壁21整体形成，使得圆柱形壁26a从底壁21的下表面伸出。当在安装部分3上安装墨盒1时，将供墨管13插入供墨孔25，而将空气引导管14插入空气引导孔26。

在限定供墨孔25的圆柱形壁25a内，放置阀装置27以抑制在墨盒1的内部与外部之间的连通。在限定空气引导孔26的圆柱形壁26a内，放置阀装置28使其抑制在墨盒1的内部与外部之间的连通。对阀装置27、28将更详细地解释。

底壁21形成有多个连通孔30，供墨孔25与墨室20通过这些连通孔30彼此连通。在由所述多个连通孔30所围绕的中心位置处形成有通孔31，在通孔31内插入止回阀32，止回阀32具有大致伞状的形状。止回阀32由具有弹性的弹性树脂材料形成。

如图2所示，止回阀32包括：盘状部分33，盘状部分33具有弹性，并位于底壁21的相对侧中离供墨孔25较近的一侧，使得盘状部分33与底壁21相对；和轴部分34，轴部分34从盘状部分33的大致中心部分通过通孔31向墨室20延伸。轴部分34包括球部分35，球部分35具有大致球状的形状，球部分35的直径大于通孔31的内径。轴部分34支撑在通孔31内，从而能够在两个位置之间滑动，在其中一个位置，盘状部分33停止轴部分34的移动，而在其中另一个位置，球部分35停止轴部分34的移动。

在底壁21上形成有中空圆柱形空气引导件40，该中空圆柱形空气引导件40从底壁21沿向上方向向壳体1b的上开口延伸，并与底壁21整体形成。空气引导件40具有上端开口42，上端开口42在墨室20内的墨表面上方敞开。空气引导件40在其下端部与空气引导孔26连通，并具有内部流动通道41，通过内部流动通道41将空气引入墨室20。

接着将解释放置在供墨孔25中的阀装置27和放置在空气引导孔26中的阀装置28。阀装置27包括：支撑件50，支撑件50是由橡胶状弹性件形成的一个整体；和树脂材料形成的阀件51。支撑件50具有大致圆柱形的外部轮廓，并整体构成，包括：阀座部分52，从支撑件50的中心轴线方向看，阀座部分52位于支撑件50的大致中间部分处；偏置部分53，偏置部分53位于阀座部分52的相对侧中离墨室20较近的一侧；圆柱形部分54，圆柱形部分54从阀座部分52延伸出来，使得圆柱形部分54位于阀座部分52的相对侧中远离墨室20的另一侧；和外部圆柱形壁55，外部圆柱形壁55位于圆柱形部分54的径向向外处且两者之间具有一定间隔，外部圆柱形壁55平行于圆柱形部分54延伸。阀件51容纳在偏置部分53内，同时被偏置部分53偏置，阀件51沿其偏置方向紧靠在阀座部分52上。

外部圆柱形壁55具有定位部分56，定位部分56从外部圆柱形壁55沿径向向外方向伸出。供墨孔25在其敞开端具有大直径部分1f，大直径部分1f具有比供墨孔25的另一部分(小直径部分)大的直径，以便容纳定位部分56。大直径部分1f和覆盖件1c挤压定位部分56并将其夹紧在两者之间，壳体1b和覆盖件1c接合或焊接在一起，从而防止墨从壳体1b和阀装置27之间泄漏。

阀座部分52具有形成在其中心部分处的开口58，开口58在阀座部分52的中心轴线方向上穿过阀座部分52的厚度。圆柱形部分54具有引导通道59，当在安装部分3上安装墨盒1时，供墨管13插入引导通道59。圆柱形部分54与阀座部分52整体形成并相邻，其中引导通道59与开口58保持连通。布置引导通道59，使其具有比供墨管13的外径小的内径，以便允许供墨管13插入其中而与限定引导通道59的圆柱形部分54的内壁紧密接触。开口58具有比引导通道59的内径和供墨管13的外径大的尺寸。在引导通道59离墨盒1的外部较近的一端处，引导通道59的内径在离开开口58的方向上逐渐增加。

环形槽60将圆柱形部分54与外部圆柱形壁55彼此隔开，并布置圆柱形部分54，使圆柱形部分54在与引导通道59的中心轴线方向垂直的平面内弹性变形。偏置部分53的构成包括：圆柱形侧壁部分61，圆柱形侧壁部分61从阀座部分52的周边向墨室20延伸；和向内延伸部分62，向内延伸部分62与圆柱形侧壁部分61相邻地形成，并沿径向向内延伸，从而紧靠在(将要描述的)阀件51的圆柱形阀壁71的一端上，所述一端位于离墨室20较近处。向内延伸部分62具有形成在其中心部分处的中心开口63。利用圆柱形侧壁部分61和向内延伸部分62的弹性，偏置部分53在阀件51紧靠阀座部分52的方向上偏置阀件51。在正常状态下，偏置部分53偏置阀件51，使得阀件51与阀座部分52保持紧密接触。一旦供墨管13插入引导通道59而朝墨室20向上推阀件51时，圆柱形侧壁部分61伸长，而向内延伸部分62倾斜，从而在阀件51和阀座部分52之间形成用于墨流动的间隙。

阀件51具有底部部分70和圆柱形阀壁71，底部部分70紧靠在支撑件50的阀座部分52上，圆柱形阀壁71从底部部分70的周边向墨室20延伸。底部部分70在其相对表面中面对阀座部分52的一个表面上具有环形突起部分72，该环形突起部分72向阀座部分52突出，并形成在位于圆柱形阀壁径向向内和引导通道59径向向外的一个位置处。在阀件51容纳在支撑件50内的状态下，阀件51的圆柱形阀壁71与偏置部分53的向内延伸部分62的下表面保持紧密接触，并压在该下表面上，由此阀件51的环形突起部分72通过使阀座部分52弹性变形而与阀座部分52的上表面紧密接触。这样，引导通道59相对于墨室20流体密封地封闭。

形成多个连通通道73使得：每个连通通道73位于底部部分70的突起部分72的径向向外处，并延伸进入圆柱形阀壁71中。通过这些连通通道73，阀件51的离墨室20较近的上部和阀件51的远离墨室20的下部彼此连通。形成这些连通通道73使其在底部部分70的周向方向上彼此隔开恒定的间距。

阀装置28在构造上大致与阀装置27相同。用于阀装置27的同样的参考数字被用来标识阀装置28的相应部件，并省去其详细解释。阀装置28具有阀件81，阀件81包括：底部部分90、圆柱形阀壁91、环形突起部分92和连通通道93，它们类似于阀件51的相应部件。阀装置28还具有伸出部分94，伸出部分94形成在底部部分90的上表面的大致中心部分处，并向墨室20伸出得比圆柱形阀壁91更远。伸出部分94通过偏置部分53的开口63插入，并向空气引导件40伸出，在伸出部分94与开口63之间介有一个间隔。

当在安装部分3上安装墨盒1时(在图1中箭头“X”所示方向上)，供墨管13与空气引导管14插入各个引导通道59，同时使各个圆柱形部分54变形，使得各个圆柱形部分54的直径增加，而两个管13、14分别与阀件51的底部部分70和阀件81的底部部分90邻接接触。此后，当在上面所示X方向上进一步推动墨盒1时，向墨室20推动阀件51、81(即在离开相应阀座部分52的方向上移动)，从而形成在阀装置28内的空气引导通道86和在阀装置27内的供墨通道85，空气引导通道86用于将空气引入墨盒1的内部，阀装置27用于将墨从墨盒1供应到墨盒1的外部。包装墨盒1使得墨盒1的内部保持在减压下。因此，在大致同时形成空气引导通道86和供墨通道85的地方，空气倾向于从空气引导管14向墨室20流动，而在供墨管13与记录头7之间的流动通道中残余的墨倾向于从供墨管13向墨室20流动。但是，止回阀32抑制残余的墨向回流入墨室20，而空气从空气引导管14经过空气引导件40的内部流动通道41迅速流入墨室20的上部部分。

在正常状态下，止回阀32利用其自身的重力而放置在盘状部分33与连通孔30隔开的位置处，由此墨从墨室20经过连通孔30、阀件51的连通通道73和供墨管13供应给记录头7。随着墨流出墨室20，空气从空气引导管14经过空气引导件40的内部流动通道41供应给墨室20的上部部分。在这种情况下，对放置在空气引导孔26内的阀装置28的伸出部分94的上端进行定位，使得该上端与内部流动通道41的下端隔开，从而确保向墨室20的空气流动。

在打印操作消耗了存储在墨盒1的墨室20内的墨的情况下，就需要给墨盒1注墨。

以下列方法给墨盒1注墨：如图3A所示，开口103用于允许在墨室20与外部之间的连通，开口103形成在构成墨室20的外壳上，使用注墨器100通过开口103将墨引入墨室20。开口103优选形成在盖件1a的一部分处或壳体1b的周壁22的一部分处，但是固定到外壳的一侧上用于保持阀装置27、28的覆盖件1c除外。除了盖件1a的夹紧突起1a-1以外，特别优选在盖件1a的上表面上形成开口103，因为该上表面是平面的。不优选在覆盖件1c上形成开口103的理由如下：由于阀装置27、28和用于容纳阀装置27、28的壁存在于覆盖件1c上，所以难以在覆盖件1c上形成开口103。而且，在覆盖件1c上形成开口103可能导致阀装置27、28破裂或破坏的危险。

注墨器100包括由柔性材料形成并容纳墨的容器部分100a和从容器部分100a延伸出来的管状喷嘴部分100b。管状喷嘴部分100b在其前端处的外径等于或小于形成在外壳上的开口103的内径。将喷嘴部分100b插入开口103并压缩容器部分100a，由此将容器部分100a内的墨引入墨室20。可以利用由圆筒和活塞构成的注射器状装置作为容器部分100a。

使用市售的工具例如图3B所示的钻101形成开口103。优选地，如图3A所示，形成两个开口103，并通过这两个开口103中的一个开口引导墨，而通过这两个开口103中的另一个开口排出墨室20内的空气，使得墨盒1能够有效地快速注墨。墨室20的树脂材料是透明的或半透明的。从而能够在视觉检查引入墨室20的墨量的同时将墨引入墨室20，并在墨室20内的墨的表面水平到达空气引导件40的上端开口42的水平之前停止墨的引入。

在墨盒1已经注满墨后，通过在开口103内配合一个塞子102将开口103流体密封地封闭，塞子102具有如图3C所示的形状。塞子102由例如橡胶等弹性体形成，并具有轴部分和端部，这些端部分别形成在轴部分的相对端处，并具有比开口103的直径大的相应直径。塞子102紧密配合在开口103中，而塞子102的这些端部与构成外壳的壁的两个相对表面紧密接触，由此能够很容易完全封闭开口103。可以使用胶带、密封胶等流体密封地封闭开口103。流体密封地封闭开口103是为了防止：由于墨中的水成分蒸发而引起墨浓度的改变；由于异物的进入而导致喷墨失败；在携带墨盒1的过程中墨从墨盒1泄漏。

如上所述，根据给墨盒注墨的本方法，在外壳上除了固定到墨盒1外壳的一侧上的覆盖件1c以外的地方形成开口103，并通过开口103引导墨。在上述传统的布置中，阀件处于其打开状态，并通过阀件引导墨，与之相比，本方法确保了给墨盒注墨的简化的操作，而且不需要任何墨盒专用夹具。

应当理解本发明不限于所示实施例的细节，而是可以以各种改变和改进进行实施，本领域技术人员可以不偏离所附权利要求中限定的本发明的精神和范围而实现这些改变和改进。

Claims (9)

1.一种给墨盒注墨的方法，该墨盒安装在记录设备的主体上，并包括：外壳，在外壳中形成用于容纳墨的墨室；和至少一个阀件，所述阀件放置在外壳的一侧，在正常状态下，所述阀件在一方向上偏置以封闭至少一个连通通道，墨室通过所述连通通道与墨盒的外部连通，在记录设备的主体上安装墨盒时，所述至少一个阀件布置成处于打开状态，该方法的特征在于包括以下步骤：

在除了外壳的设置有阀件的所述一侧以外的外壳的一部分处形成开口，墨室和墨盒的外部通过该开口彼此连通；和

通过该开口将墨引入墨室来给墨盒注墨。

2.根据权利要求1的方法，其中墨盒还包括一个覆盖件，该覆盖件固定到外壳的所述一侧上，用于将所述至少一个阀件保持在该覆盖件与外壳之间，

且其中所述形成开口的步骤包括在除了外壳的固定有覆盖件的所述一侧以外的外壳的所述部分处形成开口。

3.根据权利要求1或2的方法，其中所述至少一个连通通道包括一个空气引导通道和一个供墨通道，空气通过空气引导通道引入墨室，墨室内的墨通过供墨通道供应到记录设备的主体内，

且其中所述至少一个阀件包括分别为空气引导通道和供墨通道提供的两个阀件。

4.根据权利要求1或2的方法，还包括在墨盒已经注满墨后流体密封地封闭所述开口。

5.根据权利要求4的方法，其中流体密封地封闭所述开口包括在开口内配合一个塞子。

6.根据权利要求1或2的方法，其中除了外壳的设置有阀件的所述一侧以外的外壳的所述部分位于外壳的与所述一侧相对的另一侧。

7.根据权利要求6的方法，其中在记录设备的主体上安装墨盒时，外壳的所述一侧位于墨盒的下部，而所述另一侧位于墨盒的上部。

8.根据权利要求1或2的方法，还包括在除了外壳的设置有阀件的所述一侧以外的外壳的所述部分处形成与作为第一开口的所述开口不同的第二开口，

其中在通过第二开口将空气从墨室排出到外部的同时执行给墨盒注墨的步骤。

9.根据权利要求8的方法，其中第一开口和第二开口位于同一个平面上。

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