專利名稱：恒壓連續(xù)供墨器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及與噴墨打印機配套使用的供墨裝置，特別是一種大容量連續(xù)供墨的供墨器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的臺式噴墨打印機，多采用帶盒倉的打印頭，容量有限的墨盒可拆卸地裝入盒倉對打印頭進行供墨。由于每只墨盒的容墨量通常只能打印很有限張的標(biāo)準(zhǔn)頁，因而需要經(jīng)常更換墨盒，這給打印機用戶帶來不便。
于是，人們采用如圖1所示的裝置，在打印機1旁放置容積相對墨盒大得多的儲墨池3，并用軟管2連通儲墨池3和打印頭4，這樣，一個儲墨池3的容墨量相當(dāng)于數(shù)個墨盒的容墨量，同時，還可隨時方便地向儲墨池3添加墨液，從而達(dá)到能大批量打印，無需更換墨盒的目的。
上述方案是一種較為原始的連續(xù)供墨裝置，人們發(fā)現(xiàn)存在一個問題，就是儲墨池3的最高液位只能等于或略低于打印頭4噴嘴處的高度，當(dāng)儲墨池3最高液位高于打印頭4噴嘴時，打印頭處的壓力加大，會從打印頭漏墨污染打印機及打印介質(zhì)，當(dāng)儲墨池3內(nèi)最低液位低于打印頭最大吸程時，又會因打印頭的吸力不足吸不上墨而無法打印。這種連續(xù)供墨裝置必須同時滿足圖1示的如下條件(以打印頭4所在平面為原點，向上為正，向下為負(fù))H2≤0；|H1|≤S；
其中，H1是儲墨池3的最低部至打印頭4噴嘴所在平面間的距離，H2是儲墨池3內(nèi)最高液位至打印頭4噴嘴所在平面間的距離，S是打印頭4最大吸程。由此可見，為滿足上述條件，儲墨池3的容積高度受到了限制，也就是在占地面積一定的情況下，容墨量受到了限制。
目前已有一個解決上述問題的技術(shù)方案，在如圖2所示的一個寬行噴墨打印機連續(xù)供墨工作原理圖中，儲墨池3可以放置得很低，以至低于打印頭4的最大吸程之外，但它增加了一個泵5、中繼容器6及傳感裝置，而中繼容器6所處的位置在最大吸程之內(nèi)，當(dāng)中繼容器6內(nèi)的墨液耗到一定液位時，泵5啟動從儲墨池3向中繼容器6供墨，達(dá)到注滿液位時泵5停止工作，并切斷儲墨池3與中繼容器6的通道，這樣周而復(fù)始地進行恒壓供墨，所謂恒壓供墨，是指打印頭的吸力在工作過程中不是在零和最大吸程之間變化，而是在中繼容器6的高度范圍內(nèi)變化，實踐證明，打印頭在這個變化較小的吸力范圍內(nèi)工作時，有著最佳的打印品質(zhì)。但這種供墨裝置相對復(fù)雜，采用泵及傳感器等機電裝置，制造成本相對較高。
還有，在對儲墨池進行注墨時，一但發(fā)生氣體由出墨口進入導(dǎo)管，將會對打印頭造成損害。

發(fā)明內(nèi)容
申請人受到一個如圖3、圖4示物理實驗的啟示，在圖3中，容器1內(nèi)盛滿水并在容器開口蓋上一塊玻璃2，在容器內(nèi)沒有氣體的情況下垂直倒置，按圖3箭頭示方向抽去玻璃2時，水在大氣壓力作用下并不自容器內(nèi)流出，這是因為大氣壓力克服水的重力，能使水平衡于容器內(nèi)。如果使處在水平面內(nèi)的容器開口發(fā)生傾斜，開口區(qū)域形成圖4示的一個高度差h，則破壞了這個平衡，會在開口處產(chǎn)生氣液交換，即空氣自圖4箭頭示的開口上部進入容器，水自開口的下部流出容器。在此物理現(xiàn)象的啟發(fā)下，申請人考慮將這一原理引入本實用新型的設(shè)計構(gòu)思。
本實用新型的目的是設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、恒壓效果更好的恒壓連續(xù)供墨器；本實用新型的另一目的，是設(shè)計一種便于注墨的恒壓連續(xù)供墨器。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的恒壓連續(xù)供墨器采用一個儲墨池，它是一個具有較大容墨腔的容器，容墨腔有與大氣相通的氣道，有一連通墨腔和打印頭的輸墨導(dǎo)管，與導(dǎo)管連接的出墨口位于墨腔的底部。墨腔由一隔板分隔成一個第一腔和一個第二腔，與大氣相通的氣道進口位于第一腔上部，隔板下部有使第一腔內(nèi)氣體進入第二腔，第二腔墨液流入第一腔的氣液交換通道，第一腔的上部還有一個帶蓋的注墨口。
具有上述結(jié)構(gòu)儲墨池的工作原理如下，儲墨池通過導(dǎo)管向打印頭供墨，同時由位于第一腔最高部的氣道向腔內(nèi)補充氣體，以保證第一腔內(nèi)不產(chǎn)生負(fù)壓，這一過程中第二腔因處于氣密狀態(tài)，即無論出墨口是否位于第二腔，都因出墨口只出墨而不會進氣，盡管第二腔內(nèi)的墨液有著相對氣液交換通道有較高的勢能，在負(fù)壓的作用下并不能從在氣液交換通道進行氣液交換，即第二腔內(nèi)的液位不會因向打印頭供墨而降低。當(dāng)?shù)谝磺粌?nèi)的墨液液位耗至氣液交換通道的頂端以下時，第一腔內(nèi)的氣體通過氣液交換通道進入第二腔，第二腔的平衡被破壞，墨液經(jīng)氣液交換通道的下部流入第一腔，第一腔的液位上升而第二腔的液位下降，當(dāng)?shù)谝磺坏囊何簧仙粮哂跉庖航粨Q通道的頂部時，氣體無法經(jīng)氣液交換通道再向第二腔內(nèi)補入，第二腔內(nèi)墨液在負(fù)壓的作用下，也不再經(jīng)氣液交換通道向第一腔內(nèi)流動，如此循環(huán)進行。由此可見，在第二腔墨液高于氣液交換通道的整個打印過程中，打印頭是在第一腔上述液位壓力變化范圍內(nèi)以動態(tài)平衡的方式進行吸墨的，足以保證在打印頭的最佳打印品質(zhì)吸力范圍之內(nèi)，從而實現(xiàn)了較已有技術(shù)恒壓效果更佳的恒壓打印。此外，本實用新型較之已有技術(shù)，省去了機電設(shè)備和控制電路，恒壓過程利用氣壓平衡原理，結(jié)構(gòu)簡單經(jīng)濟。


圖1是現(xiàn)有臺式噴墨打印機連續(xù)供墨裝置的工作原理圖；圖2是現(xiàn)有寬行噴墨打印機連續(xù)供墨裝置的工作原理圖；圖3是一個垂直倒置容器的示意圖；圖4是倒置容器略有傾斜時的示意圖；圖5是一個四色連續(xù)供墨器實施例的立體圖；圖6是其中一只儲墨池的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖7是說明儲墨池工作原理的結(jié)構(gòu)圖；圖8是另一實施例的結(jié)構(gòu)圖；圖9是再一實施例的結(jié)構(gòu)圖。
實施方式以下結(jié)合本實用新型的實施例及其附圖作進一步說明。
參見圖5，四只儲墨池3的側(cè)面由榫槽相互扣接連為一體，每只儲墨池3的頂部都各自有一個內(nèi)置濾網(wǎng)的氣道進口31。
參見圖6、圖7這是一只儲墨池的剖視圖，儲墨池內(nèi)有一個第一腔33和一個第二腔35，出于工藝和結(jié)構(gòu)上的考慮，第二腔35由一塊非水密的隔板36分隔成兩部分。第一腔33頂部的氣道由氣道進口31、濾網(wǎng)40、管道32構(gòu)成，在第二腔35的底部，有與第一腔33連通的一個導(dǎo)氣孔37和一個導(dǎo)液孔38。在第一腔33的最低位還有一個出墨口39，導(dǎo)管(圖中略去)連接出墨口39和打印頭4。在第一腔的側(cè)壁上還有一個注墨口34，儲墨池工作過程中加一只塞密封，第二腔35內(nèi)的墨液耗至需要補充時，可將儲墨池側(cè)置使注墨口34向上，通過第一腔33向第二腔35內(nèi)補充墨液。由圖6中還可看出第二腔35的容積形心高于第一腔33的容積形心，這使得在氣體經(jīng)導(dǎo)氣孔37向第二腔35內(nèi)補氣時，第二腔35內(nèi)墨液在勢能的作用下自導(dǎo)液孔38流入第一腔33如圖7。
儲墨池的設(shè)計及放置宜滿足圖6所示條件，其相對打印頭4有如下要求，第一，考慮到打印機長期不使用時，儲墨池第二腔35頂部氣體因受熱體積膨脹，會將墨液壓向第一腔，使第一腔液位升高到圖6示的位置，因此，第一腔的容積應(yīng)保證H2≤0，以防第一腔33內(nèi)的液位高于打印頭4所在平面，造成溢墨；|H1|≤S，以防打印頭4吸力不足；導(dǎo)氣孔37距打印頭4的高度S1應(yīng)取值在打印頭4的最佳吸力值附近，以獲得最佳的打印效果。
參見圖8，由于本例儲墨池較上一例整體上相對瘦高，省去了第二腔35內(nèi)的隔板36。導(dǎo)氣孔37、導(dǎo)液孔38設(shè)置在二腔的隔板下部，氣道進口31和注墨口34同設(shè)置在儲墨池位于第一腔33的側(cè)壁上，并由一連體蓋41把注墨口34和氣道進口31封閉，使用時打氣道進口塞如圖8細(xì)線示，出墨口39則設(shè)置在第二腔35的底部，注墨時，將儲墨池橫置使注墨口34位于上部，出墨口39位于下部，這樣，在有一定余墨的情況下，出墨口39內(nèi)不會進入氣體，使打印頭不會因氣體進入而導(dǎo)致?lián)p壞。
參見圖9，這是本實用新型的又一個實施例，唯一與上例不同的是氣液交換通道的結(jié)構(gòu)形式。本例的氣液交換通道是一只具有一定高度的孔，孔的高度h應(yīng)根據(jù)儲墨池的形狀和體積實驗確定，以第一腔內(nèi)的平衡液面高度滿足前述與打印頭的高度關(guān)系為準(zhǔn)。
本實用新型的結(jié)構(gòu)原理適應(yīng)于各型臺式及寬行噴墨打印機的連續(xù)供墨，并不僅限于上述實施例。
權(quán)利要求1.恒壓連續(xù)供墨器，包括儲墨池，一個具有較大容墨腔的容器，墨腔有與大氣相通的氣道；有一連通墨腔和打印頭的輸墨導(dǎo)管；位于墨腔底部并與導(dǎo)管連接的出墨口；其特征在于墨腔由一隔板分隔成一個第一腔和一個第二腔，與大氣相通的氣道進口位于第一腔上部；隔板下部有使第一腔內(nèi)氣體進入第二腔，第二腔墨液流入第一腔的氣液交換通道；第一腔的上部還有一個帶蓋的注墨口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓連續(xù)供墨器，其特征在于所述氣液交換通道為隔板下部一個具有一定高度，氣體從該高度上部通過，液體從該高度下部逆向通過的孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓連續(xù)供墨器，其特征在于所述氣液交換通道為隔板下部一個處于相對高位的導(dǎo)氣孔和一個處于相對低位的導(dǎo)液孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的恒壓連續(xù)供墨器，其特征在于所述出墨口位于第二腔的底部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的恒壓連續(xù)供墨器，其特征在于所述儲墨池橫置時，所述注墨口位于儲墨池的上部，所述出墨口位于儲墨池的下部。
專利摘要恒壓連續(xù)供墨器，采用一個儲墨池，它是一個具有較大容墨腔的容器，容墨腔有與大氣相通的氣道，還有一條用于連通儲墨池和打印頭的輸墨導(dǎo)管。儲墨池內(nèi)含有一個第一腔和一個第二腔，與大氣相通的氣道進口位于第一腔內(nèi)，二腔隔板下部有使第一腔內(nèi)氣體進入第二腔，第二腔墨液流入第一腔的氣液交換通道。恒壓過程利用氣壓平衡原理完成，結(jié)構(gòu)簡單經(jīng)濟。
文檔編號B41JGK2691854SQ200420067639
公開日2005年4月13日 申請日期2004年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月6日
發(fā)明者蕭慶國, 金本友 申請人:珠海天威飛馬打印耗材有限公司