CN1880081A - 背压调节机构 - Google Patents

Abstract

本发明系为一种背压调节机构，其系适用于一墨水匣内部，用以调节该墨水匣的背压，其中该墨水匣系具有一补气孔及一壳体，该背压调节机构系包含：一气袋，其系设置于该壳体内，且与该补气孔相连接，用以调节该壳体内部的背压；一弹性元件，其系与该壳体的一侧面相抵顶；以及一压板，其一侧壁系与该气袋相接触，而另一侧壁系与该弹性元件相连接，用以传导该弹性元件的力量以压迫该气袋，以辅助调节该气袋的体积变化；其中，该气袋系具有一折弯处且该气袋的表面系具有一凹凸不平的纹路结构，形成导气装置，用以使气体可顺利的通过该气袋的该折弯处，进而到达气袋与补气孔相连接处的相对端。

Description

背压调节机构

【技术领域】

本发明系关于一种墨水匣内的背压调节机构，尤指一种应用于喷墨印表机墨水匣内的背压调节机构。

【先前技术】

墨水匣对于任何喷墨印表机而言，系为不可或缺的耗材。若匣内无压力调节的装置，则在运送的途中，尤其是位处在高空中的飞机货舱内，当舱压明显地低于地面时，墨水极可能会自动渗出匣外，使货品到达目的地的后，变成买方无法接受的产品。此外，储存场所的温度不预期的升高，也会导致匣内的压力增加，若缺乏压力调节的设计，则墨水匣也可能发生渗墨的现象。

喷墨列印技术发展至今，控制喷墨头(printhead)释出墨滴至喷墨媒体的方式可大致分为两大主流。其一系为热气泡式(Thermal Bubble Ink Jet)技术，其操作原理系利用加热电阻器(thin film resistor)加热使部分墨水产生气泡进而将墨水排挤出，并使的通过多个喷孔喷至喷墨媒体上。另一则为压电致动式(Piezo-electric)技术，其原理是利用石英晶体的导电性，于通电后电流使石英晶体产生固定的震荡频率而将墨水推出喷嘴。

惟，任何的喷墨技术均需良好的墨水供应结构配合；无论是热气泡式技术或压电式技术均须利用特别设计的负压调节机构，这是因为当墨水匣的外界压力或温度改变，或墨水消耗时会使墨水匣内的压力产生变化，若无法有效调节墨水匣内的负压变化则会对墨水匣喷出墨滴的稳定性造成影响，且可能造成漏墨或无法下墨的情形产生。

因此，必须有其独特的负压调节设计以因应不同压力、温度及墨量等条件变化而调整墨水匣内部的压力，使墨水匣保持稳定供墨以及避免漏墨或无法供墨的情形产生，进而维持良好的列印品质。目前在热气泡式喷墨列印技术中，现用的墨水匣储墨、供墨与负压调节方式可进一步分为两大类：

一、由具多孔特性的材质为储墨材设计：

这类型的墨水匣供墨结构与方式主要是以一具多孔特性的材质填塞入墨水匣内作为储墨材，例如：发泡棉，并于墨水匣上开一供气孔与气道，通过发泡棉的材料特性与虹吸现象并搭配供气孔与气道以达成储墨，稳定供墨以及避免漏墨的目的，但是此种设计作法具有下列几项缺失：

A.墨水量不足：由于储墨材料于墨水匣内占有固定的空间，且因其具有许多孔隙无法将墨水完全充满，而仅能灌入储墨材料约85％容积的墨水量以避免造成漏墨，因此使得墨水匣的储墨量大幅地降低；

B.墨水残余：因为所使用的储墨材料为多孔性材料，故当墨水损耗时会造成空气存在多孔特性的储墨材料中，进而造成墨水无法完全使用，使得墨水残余；

C.易产生堵塞物：因为储墨材大致可区分为发泡材及纤维两类，这两类都有可能会产生如短纤的堵塞物，进而发生阻塞喷墨头的情形，进而影响到列印的品质。况且，发泡棉为一软性体，易因外力大小而肆意改变形状，因此于置入墨水匣时明显地较费时且不易完成。故此类型的墨水匣结构仍具有许多缺点尚待改进。

二、背压调节机构：利用气袋、气袋配合弹片或气袋配合弹簧与压板等背压调整方式：

为了改善使用多孔特性的储墨材料所造成的储墨量降低，利用气袋、气袋配合弹片或气袋配合弹簧与压板的设计来调节墨水匣内部压力的设计于是因应而生。气袋的运作原理即是在墨水匣内部压力变化时，利用大气压力使气袋体积做对应的变化以调节墨水匣内的压力，或配合弹性机构抵顶气袋使其适度调节气袋的膨胀程度而达成墨水匣内部的背压平衡，藉此使墨水匣能稳定供墨与避免漏墨或无法供墨的情形产生，然而习知技术在背压调节装置的设计上具有下列缺点：

A：气袋的容量太小，将使得墨水匣在较低墨量遇到较大的环境变化时容易发生漏墨的情形；

B：现行的背压调节装置常常为了将气袋容量加大且又要防止其通气问题，而在气袋中装置一导气装置，用以防止气袋无法通气，而此制程需要许多复杂的加工方法；

C：传统的背压调节机构由于组成零件过多导致组装程序繁琐，且零件组装间精准度要求相对较高。另一方面，传统背压调节机构的零件系透过传统精密加工，因此精度不佳且良率低，如此一来便造成墨水匣生产成本增加。更甚者，墨水匣配合背压调节机构的组装位置精准度要求较高，使墨水匣的射出件成本亦提高。

因此，如何发展一种可改善上述习知技术缺失的背压调节机构，实为目前迫切需要解决的问题。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种背压调节机构，通过使气袋的表面具有凹凸不平的纹路结构，以形成导气装置，使得气体可顺利的通过气袋与补气孔相连接处的相对端的折弯处，俾解决传统背压调节机构的气袋内部需增设导气装置，进而增加零件数，且组装复杂，精度不易控制以及生产成本较高等缺点，且通过本发明装置，可运用于折叠式的气袋，增加气袋的容量，亦即墨匣内气压调节的幅度亦随同增加。

为达上述目的，本发明的一较广义实施样态为提供一种背压调节机构，其系适用于一墨水匣内部，用以调节该墨水匣的背压，其中该墨水匣系具有一补气孔及一壳体，该背压调节机构系包含：一气袋，该气袋可以折叠的结构设置于该壳体内，且与该补气孔相连接，用以调节该壳体内部的背压；一弹性元件，其系与该壳体的一侧面相抵顶；以及一压板，其一侧壁系与该气袋相接触，而另一侧壁系与该弹性元件相连接，用以传导该弹性元件的力量以压迫该气袋，以辅助调节该气袋的体积变化；其中，该气袋系可具有一折弯处且该气袋的表面系具有一凹凸不平的纹路结构，形成导气装置，用以使气体可顺利的通过该气袋与补气孔相连接处的相对端。

根据本发明的构想，其中该墨水匣的该补气孔系用以使外界空气导入该气袋内部，用以调节该壳体内部的压力。

根据本发明的构想，其中该弹性元件系为一线圈弹簧。

根据本发明的构想，其中该压板系为一平板，用以传导该弹性元件的力量以压迫该气袋。

根据本发明的构想，其中该气袋可为一U型气袋，且具有一折弯处。

根据本发明的构想，其中该凹凸不平的纹路结构系为一锯齿状、一方形状、或是一半圆形状。

根据本发明的构想，其中该凹凸不平的纹路结构可使用黏着的方式黏贴于该气袋的表面。

根据本发明的构想，其中该凹凸不平的纹路结构可使用热压加工的方式形成于该气袋的表面。

【附图说明】

图1：其系为本发明较佳实施例的墨水匣及其背压调节机构的结构示意图。

图2：其系为图1所示结构应用于背压调节时的结构示意图。

图3：其系为应用于本发明较佳实施例的长型气袋的结构示意图。

图4：其系为图1及图2所示的凹凸不平的纹路结构的放大示意图。

【具体实施方式】

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上系当作说明的用，而非用以限制本发明。

请参阅图1，其系为本发明较佳实施例的墨水匣及其背压调节机构的结构示意图，如图1所示，本发明的墨水匣1系包含壳体11以及背压调节机构，其中壳体11的内部系设有墨水槽111，主要用来储存墨水，且壳体11的顶部设有补气孔112，其系与外界的大气压力相连通。

至于，墨水匣1内部所设置的背压调节机构系用来调节墨水匣1内部的压力，以使墨水匣1保持稳定供墨以及避免漏墨或无法供墨的情形产生，进而维持良好的列印品质，且背压调节机构系由气袋12、弹性元件以及压板所构成，于本实施例中，弹性元件可为一线圈弹簧13，而压板可为一平板14，但不以此为限。

线圈弹簧13的两端系分别与平板14的一侧壁及壳体11的一侧壁耦接，而气袋12的两相对侧则与壳体l1的另一侧壁以及平板14的另一侧壁耦接，可通过平板14来均匀传导线圈弹簧13的力量以挤压气袋12内的空气，进而辅助调节气袋12的体积变化，使气袋12可和缓地调节墨水槽111内部的压力，使墨水匣1可保持稳定供墨。

气袋12系为一具有膨胀可伸缩的袋体，其系与补气孔112相连接，可通过补气孔112将外界空气导入气袋12内，并通过气袋12的膨胀与收缩来调节墨水匣1内部的压力，由于气袋12的内容量大小与其调节墨水匣1背压能力以及承受外界变化有关，即气袋12的容量愈大其调节墨水匣1背压的能力越好，因此于本实施例中系将一长型气袋(如图3所示)置入壳体11中进而呈现一U型的气袋12，可增加调节墨水匣1内部压力的能力以及提高承受外界环境变化的能力，且气袋12系具有一折弯处121且其内表面具有凹凸不平的纹路结构122(如图4所示)，以形成一导气装置，该凹凸不平的纹路结构122系用以使气体可顺利的通过气袋12的折弯处121，并到达气袋12与补气孔112相连接处的相对端124，因此气袋12不会因折弯成两部分而使气袋12的该两部分的两相对接触面黏合，进而改善不易导气的问题，且可使气袋12平顺的调节墨水匣1内部的压力，以达到使墨水匣1稳定供墨的功效。另外，亦可解决习知技术因增加气袋的容量而需要于气袋中设置导气装置来防止无法通气，但是却增加零件数，且组装复杂，精度不易控制以及生产成本较高等问题。

当然，于气袋12折弯的该两部分的两相对接触面上可直接使用一般热压加工法使气袋12的内表面及外表面均形成具有复数凹凸不平的纹路结构122，或是使用黏着的方式将凹凸不平的纹路结构122黏贴于气袋12的内表面，但是，凹凸不平的纹路结构122的形状并不局限于本实施例的锯齿状，也可以是方形状、半圆形状或是其它可辅助气袋12顺利导气的纹路结构。

此外，气袋12的形状同样不只限于本实施例所示的U型结构，只要是具有一折弯处121以及至少于内表面设置有凹凸不平的纹路结构122，以形成导气装置，可用以使气体能够顺利通过折弯处122的气袋结构，均为本发明所保护的范围。

请再参阅图1，当墨水匣1初为成品时，其内部会有一初始的平衡背压，使得墨水匣1的墨水不会漏墨，此时气袋12会微张，而平板14因线圈弹簧13的挤压作用会将气袋12紧密的贴合在壳体11的一侧。请参阅图2，其系为图1所示结构应用于背压调节时的结构示意图，当墨水槽111内部的墨水因列印而逐渐消耗时，此时墨水匣1内部的背压提高而迫使外界空气由壳体11的补气孔112进入气袋12中，而使得气袋12涨大，而原本紧贴于气袋12的平板14也因其受压而使得线圈弹簧13变形，且通过表面凹凸不平的纹路结构122来形成导气装置，可使外界气体顺利的通过气袋12的折弯处121，并到达气袋12与补气孔112相连接处的相对端124，因此气袋12不会因折弯处121而不易导气，如此一来，气袋12不需经过复杂的制程，且不用再外加任何零件，例如：双气袋结构，进而达到增加气袋12的容量及没有无法导气的问题。

综上所述，本发明的背压调节机构通过于气袋的表面设置凹凸不平的纹路结构来形成导气装置，可使气体顺利的通过气袋的折弯处，并到达气袋与补气孔相连接处的相对端，使得气袋不会因折弯的两部分的两相对接触面黏合而不易导气，可达到增加气袋容量且没有无法导气的问题，且整个背压调节机构的制程简单，可有效的提升生产量以及提升产品良率，而且减少零件数目，简化了组装程序，可有效的缩短组装时间且降低生产成本。是以，本发明的背压调节机构极具产业的价值，爰依法提出申请。

本发明得由熟知此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。

Claims (10)

1.一种墨水匣，其系包含：

一壳体；

一补气孔，设置于该壳体上；以及

一背压调节机构，用以调节该墨水匣的背压，该背压调节机构系包含：

一气袋，其系设置于该壳体内，且与该补气孔相连接，用以调节该壳体内部的背压；

一弹性元件，其系与该壳体的一侧面相抵顶；

一压板，其一侧壁系与该气袋相接触，而另一侧壁系与该弹性元件相连接，用以传导该弹性元件的力量以压迫该气袋，以辅助调节该气袋的体积变化；

其中，该气袋的表面系具有一凹凸不平的纹路结构，形成导气装置，用以使气体可顺利的通过该气袋与补气孔相连接处的相对端。

2.根据权利要求1所述的墨水匣，其特征在于，该补气孔系用以使外界空气导入该气袋内部，用以调节该壳体内部的压力。

3.根据权利要求1所述的墨水匣，其特征在于，该弹性元件系为一线圈弹簧。

4.根据权利要求1所述的墨水匣，其特征在于，该压板系为一平板，用以传导该弹性元件的力量以压迫该气袋。

5.根据权利要求1所述的墨水匣，其特征在于，该气袋系为一U型气袋，且具有一折弯处。

6.根据权利要求1所述的墨水匣，其特征在于，该凹凸不平的纹路结构系为一锯齿状、一方形状、或是一半圆形状。

7.根据权利要求6所述的墨水匣，其特征在于，该凹凸不平的纹路结构系使用黏着的方式黏贴于该气袋的表面。

8.根据权利要求6所述的墨水匣，其特征在于，该凹凸不平的纹路结构系使用热压加工的方式形成于该气袋的表面。

9.根据权利要求1所述的墨水匣，其特征在于，该墨水匣更包含一墨水槽，用以储存墨水。

10.一种气袋，其系设置于墨水匣的壳体内，该气袋一端系与壳体上的补气孔相连接，用以调节该壳体内部的压力；其中，该气袋的表面系具有一凹凸不平的纹路结构，形成导气装置，使气体可顺利的流通至该气袋与补气孔相连接处的相对端。

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