TWI458643B - 印刷墨水匣（一） - Google Patents

Description

印刷墨水匣(一)

本發明係有關於一種印刷墨水匣。

美國專利第6,851,800號揭露一種用於桌上型噴墨印表機之彩色印刷墨水匣。如第1圖中所示，墨水匣包含一外罩100，其內部係藉由隔板150、152加以分隔成三個隔間(或是墨水貯存槽)106、108與110，各個隔間用以包含一不同顏色的墨水。在第1圖中，隔間106與108之位置係緊靠著跨過外罩之背面，而隔間110則延伸跨過外罩之正面的整個寬度(在本說明書中，頂部、底部、正面、背面與類似表示係參考圖式中所顯示之墨水匣的方位)。

一印刷頭印模160係附裝到印刷墨水匣外罩100之基底。該印刷頭160包括狹縫，其與位於外罩100之基底中的輸出接口120、130與140相對齊。隔間106之底部包括一出口接口170，其連通進入外罩100之一腔室172，以便經由輸出接口130提供隔間106的內部與印刷頭160之間的流體連接。同樣地，隔間110係經由一腔室182以及輸出接口140與印刷頭160流體連接，顯示於第2圖，且隔間110係經由一腔室(未顯示，但與腔室172、182類似)以及輸出接口120與印刷頭160流體連接。

位於隔間106中之一管件(或豎管)174係連接到出口接口170，其顯示於第1圖中。豎管174之入口係位於隔間106之底部的上方。豎管174構成隔間106到印刷頭160的唯一出 口。第2圖中能夠見到分別用於隔間108、110之類似豎管178、180，各個豎管在個別隔間之底部上方具有一入口，並且構成從隔間到印刷頭160之唯一出口。個別過濾器(未顯示)係安裝於通往各個豎管之入口上。

為了以墨水充填墨水匣，一個別的發泡塊材(第1圖與第2圖中未顯示)係經過預擠壓，並且加以推擠裝入各個隔間106、108、110。各個塊材一般係為矩形，並且緊密符合個別隔間的側壁。各個塊材之底表面佈置在一個別豎管過濾器之頂部上，並在各個隔間的底部界定出一橫向鄰接各個豎管之自由空間(文中稱之為一噴嘴區域)。在第2圖中該等用於隔間108、110之噴嘴區域係分別藉由元件編號188、190加以表示。

在充填墨水匣之前，第3圖所顯示之一蓋件166係安裝到外罩100的頂部。蓋件166其中係形成至少一個與各個隔間相對齊之孔隙(未顯示)。墨水匣係處於一真空，並透過其個別的豎管從外罩之基底將空氣向下抽取通過隔間。個別的墨水分配針頭(第1圖與第2圖中未顯示)係透過蓋件中的孔隙引入充滿隔間之發泡塊材的本體。典型而言，所使用之發泡材係為聚氨酯，其乾燥時係具有疏水性。藉由針頭加以分配之墨水因此係被迫進入發泡材中，且墨水在發泡材中向外且向下等向性地膨脹，直到墨水碰觸到發泡塊材之外側表面為止。典型而言，墨水首先將會碰觸到位於豎管上方之發泡塊材的下側，此時墨水將會傾向吸入並充填豎管以及相關腔室。之後，墨水將會沈澱且在隔間中擴散 開來，且如果注入足量墨水，則最終墨水將會碰觸隔間之內部側壁，並且充滿噴嘴區域。

一旦墨水分配完成，便會抽出針頭，且墨水匣會去除真空。蓋件中的孔隙能夠例如以一標籤加以覆蓋，儘管不應將孔隙密封，以便使其能夠作為透氣孔，在墨水匣使用期間容許從隔間向下抽取墨水。

近來，對於供應一特定格式(亦即外部尺寸與形狀)並帶有不同程度的墨水容量之墨水匣具有需求。因此，例如重度印表機使用者可能希望採購用於其印表機之高容量墨水匣，而輕度使用者則可能希望採購用於同型印表機之低容量墨水匣。顯然地，這些墨水匣各者需要具有相同的格式，以便與印表機相容。

經發現，第1圖與第2圖中所示之墨水匣的種類係能夠以相當少量的墨水加以充填(每個隔間1毫升左右)，或者能夠完全充滿墨水(每個隔間8毫升左右)。

然而，如此會產生問題，如果此等墨水匣欲充填中等含量的墨水。在充填到中等含量之後，墨水匣便會失去真空。如此通常在墨水於隔間中沈澱之前發生，且尤其是在墨水沿著隔間之內部側壁形成一大體上為水平的空氣封口之前，其通常最先發生在噴嘴區域上方的發泡塊材中。因此，當墨水最終沈澱時，該水平空氣封口可能會困住位於墨水匣之噴嘴區域中處於大氣壓力的空氣。

諸如此類之墨水匣可能使用於許多不同的環境中，且經發現如果例如在高海拔處使用，困在噴嘴區域中之處於 正常大氣壓力的空氣傾向產生膨脹。由於固持墨水之發泡材係具有疏水性，故發泡材傾向不會容納此膨脹，且如此會迫使墨水通過腔室離開隔間，並使印刷頭產生「淌墨」。此問題對於低容量充填並不會發生，因為在此案例中注入之墨水量並不足以碰觸到隔間的內部壁部，且因此位於噴嘴區域中的任何空氣能夠向上通過發泡塊材而離開。在高容量充填之案例中，僅管空氣可能困在噴嘴區域中，但其處於低壓(且因而較不可能在高海拔處淌墨)，因為真空係維持在藉由碰觸到隔間之側壁的墨水所產生之一水平封口上方。

現在結合第3圖參考第4圖，圖中以沿著第3圖之線段B－B的剖面顯示第1圖的印刷墨水匣之一種變化形式400。墨水匣充填到中等高度之淌墨問題係藉著設置一透氣肋材192加以解決，其從噴嘴區域190沿著隔間之一壁部向上延伸大體上達到蓋件166，亦即，大體上為發泡塊材300之整個高度。當將發泡塊材300推入隔間110時，其無法完全符合位於隔間之壁部上的肋材192之橫剖面。因而在發泡塊材與肋材之間係形成一透氣通道，其從噴嘴區域通達蓋體。墨水匣400係為一單色(黑色)墨水匣之一範例，且因此僅使用隔間110。然而，可以想像的是，第1圖與第2圖之隔間106、108能夠以與隔間110相同的方式同樣地加以構造。

如果空氣在墨水沈澱之前引入噴嘴區域190，此外並傾向將空氣困住且密封在隔間之底部，此空氣能夠沿著肋材192透氣到達隔間之頂部，以避免淌墨。

然而，具有此一透氣肋材之墨水匣並不適用於充填成高容量。如此係因為當墨水已經充滿噴嘴區域，且在其充滿發泡塊材以前時，可能會迫使墨水傾向上衝透氣通道，且在發泡塊材吸收到所需含量的墨水以前能夠輕易地將墨水逼出墨水匣之頂部。

因此，不具有一透氣肋材之習用墨水匣對於低容量以及高容量應用方面能夠適用，而具有一從噴嘴區域延伸到隔間之蓋件的透氣肋材之習用墨水匣係適用於低容量或是中容量應用。

如此表示一欲生產具有全範圍墨水容量之墨水匣的製造商必須使用兩種版本的墨水匣外罩。如此顯然會增加生產成本，且對於提供一種適用於所有範圍之墨水容量的單獨墨水匣係有所需要。

依據本發明之一實施例，係特地提出一種印刷墨水匣，其包含一墨水外罩，該外罩具有一頂部與一基底，以及至少一個內部隔間；一印刷頭，其安置於外罩之基底處，其經由一個在該隔間之底部上方具有一入口的通道與該隔間流體連通；一經擠壓之發泡塊材，其大體上充滿該通道入口上方的該隔間，以便留下一個橫向鄰接到該通道的自由空間；以及一肋材，其從該自由空間沿著隔間之一壁部向上部分地延伸到該發泡塊材的頂部，該發泡塊材並不會完全地符合該肋材的橫剖面，以沿著該肋材的至少一側留下一透氣通道。

圖式簡單說明

現在將藉由範例並參考所附圖式描述本發明之實施例，其中：第1圖係為一習用印刷墨水匣之一立體圖；第2圖係為第1圖之印刷墨水匣的一前後方向剖面之一立體圖；第3圖係為一印刷墨水匣之一正視外部圖(該外部圖係與第4圖之先前技術墨水匣以及第5圖到第7圖的實施例二者相同)；第4圖顯示第1圖之墨水匣的一先前技術變化形式，其係為沿著第3圖之線段B－B的一橫剖面圖；第5圖顯示根據本發明之一第一實施例的一印刷墨水匣，其係為沿著第3圖之線段B－B的一橫剖面圖；第6圖顯示第5圖之印刷墨水匣沿著第3圖的線段A－A的橫剖面圖；第7圖顯示根據本發明之另一實施例的一印刷墨水匣之一橫剖面圖。

第5圖係為沿著第3圖之線段B－B的根據本發明之一較佳實施例的一印刷墨水匣500的一橫剖面。同樣的，該墨水匣500係為一黑色墨水匣，儘管將可以想見的是，本發明能夠同樣實行於彩色墨水匣，其中現在即將加以描述之構造係設置於所有三個隔間中。

第4圖之透氣肋材192完整高度係藉由一個自噴嘴區域 190僅延伸到發泡塊材300之一中點的部分透氣肋材198加以取代。一透氣通道因此係沿著該肋材198之長度從噴嘴區域190形成到大體上低於發泡塊材之頂部的一位置處。肋材198的頂部尾端與發泡塊材300的頂部之間的距離可約為塊材高度的30%~70%。在某些實行方式中，肋材的頂部尾端與發泡塊材的頂部之間的距離係約為該塊材300之高度的50%。

對於超低以及低墨水容量應用而言，由於即使發泡塊材係完全充滿墨水，墨水能夠沿著其邊緣乾涸，故發泡材與透氣二者能夠確保空氣不會困在噴嘴區域中，因此不會具有噴嘴區域透氣的相關問題。

對於中等容量的應用而言，其中空氣可能會在墨水沈澱以密封住噴嘴區域之前困在該噴嘴區域中，透氣口容許此空氣透過該透氣口而離開，且接著通過位於透氣口上方的乾燥發泡材，以避免淌墨。

對於高墨水容量應用而言，肋材之範圍係設定成當噴嘴區域與腔室充滿墨水時，墨水會充填到發泡塊材300之一位置，其中墨水密封住位於該部分肋材之頂部的高度以上的隔間。如此避免了迫使墨水穿過墨水匣之頂部，且接著迫使將墨水吸收進入剩餘的發泡材，容許墨水匣完全充滿墨水。

當充填完成時，噴嘴區域係以墨水加以密封，且在去除真空之後，空氣並無法引入該隔間。因此，當此等墨水匣以低容量、中容量或高容量之墨水加以充填時並不會產 生淌墨相關的問題。

在第5圖與第6圖之實施例中，肋材198係形成在墨水匣本體之一外壁的一內側表面上。然而，可以見到的是，本發明能夠同樣地藉著使肋材形成在隔間壁部150、152的任一者上加以實行。

現在參考第7圖，該圖顯示第5圖與第6圖之印刷墨水匣的一變化形式700。墨水匣700係為一大體上為第1圖與第2圖之墨水匣形式的彩色墨水匣，其具有三個隔間。在此案例中，隔間106包括一平行於壁部152佈置之內部隔間壁154，以降低隔間106的總體積。隔間106係設置一從鄰接豎管174之噴嘴區域延伸的部份透氣肋材200，且就其本身而論能夠有效地充填任何容量的墨水，而不會使來自於隔間106之墨水淌墨。

如先前所述，蓋件166包括數個透氣孔，針頭係透過透氣孔通過蓋件，以便以墨水充填墨水匣。在第1、2與7圖之墨水匣的隔間106與108的案例中，這些孔係加以佈置，以致於使針頭進入隔間，且分別向著豎管的兩側朝向隔間的前方與後方定位。第7圖顯示針頭702與704在隔間106中對齊，並朝向豎管174的兩側佈置。

將會見到的是，沿著豎管之噴嘴區域係對稱於墨水匣的前後方向。因此，當由一個針頭進行充填時，在充填噴嘴區域以前將會傾向驅使較以其他針頭進行充填更多的墨水進入發泡材。所以對於低容量應用而言，針頭702係用以充填隔間，而對於較高容量應用而言係使用針頭704充填隔 間。對於非常低容量之墨水匣充填而言，則希望充填一剛好覆蓋住豎管之上表面的發泡材區域。

直觀而言，吾人預期如此係有關於將一針頭直接定位在豎管的中心上方，如同藉由虛線針頭706所指示者。然而，為了容納此一針頭位置，用於墨水匣之蓋件必須進行重做，以包括三個用於各個隔間106與108的針頭孔；或者必須依照墨水匣欲充填成低、中或高容量而使用一不同的蓋件。

亦能夠想見的是，當從針頭706之尾端分配時，墨水會等向地散播通過發泡材，直到碰觸到豎管174為止。墨水接著充填腔室，且繼續進行直到充滿豎管為止。墨水接著會充填發泡材，直到覆蓋住豎管之表面為止。此時，墨水將具有一大體上藉由線段708加以表示之輪廓。

然而，經發現，對於非常低容量之應用而言，使用針頭702與704充填隔間會使充填發泡材的墨水具有藉由線段710、712所表示的雙輪廓。如此需要充填豎管的墨水量係較使用位於豎管上方的一個單一針頭所需的墨水量為少，並且消除了使用一新針頭位置以包含完整範圍之針頭容量的需求。

本發明並非限定於文中所述之實施例，其係能夠加以修改與修正，而不會脫離本發明之範疇。

100‧‧‧外罩

106‧‧‧隔間

108‧‧‧隔間

110‧‧‧隔間

120‧‧‧輸出接口

130‧‧‧輸出接口

140‧‧‧輸出接口

150‧‧‧隔板

152‧‧‧隔板

160‧‧‧印刷頭

166‧‧‧蓋件

170‧‧‧出口接口

172‧‧‧腔室

174‧‧‧豎管

178‧‧‧豎管

180‧‧‧通道

182‧‧‧腔室

188‧‧‧噴嘴區域

190‧‧‧噴嘴區域

192‧‧‧肋材

198‧‧‧肋材

200‧‧‧透氣肋材

300‧‧‧發泡塊材

400‧‧‧墨水匣

500‧‧‧墨水匣

700‧‧‧墨水匣

702‧‧‧針頭

704‧‧‧針頭

706‧‧‧針頭

708‧‧‧墨水輪廓

710‧‧‧墨水輪廓

712‧‧‧墨水輪廓

第1圖係為一習用印刷墨水匣之一立體圖；第2圖係為第1圖之印刷墨水匣的一前後方向剖面之一 立體圖；第3圖係為一印刷墨水匣之一正視外部圖(該外部圖係與第4圖之先前技術墨水匣以及第5圖到第7圖的實施例二者相同)；第4圖顯示第1圖之墨水匣的一先前技術變化形式，其係為沿著第3圖之線段B－B的一橫剖面圖；第5圖顯示根據本發明之一第一實施例的一印刷墨水匣，其係為沿著第3圖之線段B－B的一橫剖面圖；第6圖顯示第5圖之印刷墨水匣沿著第3圖的線段A－A的橫剖面圖；第7圖顯示根據本發明之另一實施例的一印刷墨水匣之一橫剖面圖。

110‧‧‧隔間

152‧‧‧隔板

166‧‧‧蓋件

180‧‧‧通道

198‧‧‧肋材

300‧‧‧發泡塊材

500‧‧‧墨水匣

Claims (9)

1. 一種印刷墨水匣，其包含：一墨水外罩，該墨水外罩具有一頂部與一基底，以及至少一個內部隔間；一印刷頭，其安置於該外罩之基底處，其經由一個在該隔間之底部上方具有一入口的通道與該隔間流體連通；一經擠壓之發泡塊材，其實質上充填該通道入口上方的該隔間，以便留下一個橫向鄰接該通道的自由空間；以及一肋材，其從該自由空間沿著該隔間之一壁部向上部分地延伸到該發泡塊材的頂部，該發泡塊材並不會完全地符合該肋材的橫剖面，以在該助材的至少一側與該發泡塊材之間沿著該肋材的至少一側留下一透氣通道，其中該肋材為一非開槽肋材，其具有面對該發泡塊材之一對應第一表面的一頂側，其中該頂側與該發泡塊材之該對應第一表面之間僅有空氣，且具有面對該發泡塊材之一對應第二表面的一側壁側，其中該側壁側與該發泡塊材之該對應第二表面之間僅有該透氣通道，其中該發泡塊材具有所含之一切口部分對應於該肋材之一部分的一形狀，且其中該肋材之任何部分都不與該發泡塊材接觸。
2. 如申請專利範圍第1項之印刷墨水匣，其中該肋材頂端與該發泡塊材的頂部之間的距離係約為該塊材之高度 的30%~70%。
3. 如申請專利範圍第2項之印刷墨水匣，其中該肋材頂端與該發泡塊材的頂部之間的距離係約為該塊材之高度的50%。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之印刷墨水匣，其中該發泡塊材係疏水性。
5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之印刷墨水匣，其中該隔間係藉由一個位於該外罩頂部之蓋體加以封閉，該蓋體具有至少一個透氣口。
6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之印刷墨水匣，其中該外罩具有複數個內部隔間，各個隔間與該印刷頭流體連接，該等隔間的至少一個具有所述自由空間、發泡塊材與肋材。
7. 如申請專利範圍第6項之印刷墨水匣，其中各個內部隔間具有個別的所述自由空間、發泡塊材與肋材。
8. 如申請專利範圍第1項之印刷墨水匣，其中該肋材沿著該隔間之該壁部向上延伸至少到一程度：使其沿著該側提供一透氣通道，該透氣通道係針對若無該肋材時會被供應到該隔間安頓在該隔間中之墨水困在該自由空間中的任何空氣；且其中該肋材向上沿著該隔間之該壁部僅只延伸到沿著該側之該通道能夠被供應到該隔間的墨水阻塞以迫使墨水藉由該發泡材加以吸收的一程度。
9. 一種印刷墨水匣，其包含：一外罩，其具有自一主區域突出之一噴嘴區域； 一頂壁，其沿著該主區域；一底壁，其沿著該噴嘴區域但不沿著該主區域；一側端壁，其自該主區域延伸至該噴嘴區域；一分離壁，其於該外罩內延伸通過該主區域與該噴嘴區域兩者以界定該分離壁與該側端壁之間的一空氣腔室；一發泡塊材，其在側壁與該分離壁之間於該空氣腔室內在該發泡塊材之一第一側壁及一第二側壁經壓縮使得該發泡塊材之一頂部不會到達該頂壁且該發泡塊材之一底部不會到達該底壁；以及一肋材，其從該底壁沿著該側端壁及中間壁之一選定的壁部分地延伸到該發泡塊材之頂部，該肋材係非開槽，該肋材具有面對該發泡塊材之一對應水平表面而非該發泡塊材之頂部的一頂側，其中該頂側與該發泡塊材之一對應水平表面之間僅有空氣，該肋材具有面對該發泡塊材之一對應垂直表面而非該發泡塊材之第一及第二側壁的一側端壁，其中該側端壁與該發泡塊材之一對應垂直表面之間僅有一透氣通道，其中該發泡塊材具有所含之一切口部分對應於該肋材之一部分的一形狀。