專利名稱：油墨盒及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝有向記錄頭傳送油墨的油墨盒及其制造方法。
用于在一張紙上或OHP扳(OHP Sheet)上，或所采用的類(lèi)似物上作記錄的各種類(lèi)型的記錄裝置，它們使用各式各樣的記錄頭。這種記錄頭的類(lèi)型包括有針點(diǎn)型的(Wiye dot type)，熱敏型的，熱傳導(dǎo)型的或油墨噴射型的。其中，油墨噴射型因其運(yùn)行的成本低，無(wú)噪音，近來(lái)特別引人注目，這是由于油墨直接被噴射到記錄紙上的。
這種油墨噴射型的油墨噴射記錄裝置采用一種記錄頭盒，它以可拆卸方式裝到該記錄裝置上，這種記錄頭盒有一個(gè)記錄頭和一個(gè)整體的油墨盒。為了因油墨用盡后施行油墨再添加的操作，這個(gè)油墨盒(油墨供源)被制成以可拆卸方式裝到記錄裝置的主要部件上，這樣，可使操作者用一個(gè)新的油墨盒替換下用盡的油墨盒。這樣的一種類(lèi)型的油墨盒就叫油墨容器(即油墨盒)。
這種油墨盒可包括敷涂有鋁薄膜或其類(lèi)似物的一個(gè)油墨膽，這是基于防止因曝光而引起油墨質(zhì)量降低，油墨的密封和抵御空氣在油墨供應(yīng)系統(tǒng)中的壓力平衡等的考慮。另外，考慮到該盒的易于掌握，該油墨膽可放在一個(gè)盒內(nèi)。該油墨膽還提供一個(gè)橡膠或其類(lèi)似物制成的塞子。油墨供給的完成，是通過(guò)該油墨噴射記錄裝置主要部件的油墨供給系統(tǒng)中的一個(gè)中空針桿貫穿該塞子。在油墨噴射出口處的彎月形保持力與記錄頭和油墨盒間的靜壓差是平衡的，并且油墨是通過(guò)例如管子的油墨供應(yīng)系統(tǒng)的毛細(xì)管作用，而被供給傳送到記錄頭上的。
但是，用通常的結(jié)構(gòu)，在該油墨盒中的油墨是以反方向流動(dòng)的，因而在操作中易出問(wèn)題。當(dāng)由于維修需要把記錄頭從主部件上卸下時(shí)，油墨與記錄頭之間的連接即對(duì)空氣敞開(kāi)，故記錄頭的月牙形與靜水頭差間的平衡受到干擾，結(jié)果使油墨倒流入油墨盒中，而大量的空氣則可進(jìn)入油墨供應(yīng)系統(tǒng)，也就是說(shuō)，空氣進(jìn)入管子。這點(diǎn)，將結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例加以詳述。
在該記錄頭作噴射復(fù)位過(guò)程中，空氣肯定會(huì)通過(guò)噴射口引入，之后，該氣體，連同引入的空氣，為了立即除掉在一個(gè)公共油墨腔附近處的可增加油墨阻流的粘度，例如氣泡、灰塵等各種不適當(dāng)雜物而被吸出。在此情況下，該彎月形與該水頭差間的平衡受到干擾，從而在油墨供應(yīng)管內(nèi)的油墨會(huì)倒流入油墨盒中，而該油墨管則充以空氣。
如油墨供應(yīng)系統(tǒng)中的油墨倒流入油墨盒中，并引入空氣，為重新穩(wěn)定該油墨供應(yīng)系統(tǒng)而抽吸油墨，以恢復(fù)該噴射操作的油墨量則顯著增加，至使大量油墨的消耗并非用于記錄上。采用有整體記錄頭和油墨盒的記錄頭盒的情況下就不會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題。當(dāng)該油墨盒內(nèi)壓力為負(fù)壓時(shí)，就有一傾向要把空氣引入油墨盒中。如空氣引入容器中，就不能使油墨有效的供應(yīng)，結(jié)果會(huì)引起打印操作中斷。如環(huán)境條件發(fā)生變化，特別是來(lái)自由低到高的溫度變化，會(huì)在油墨盒中出現(xiàn)壓力的問(wèn)題，如有此種情況發(fā)生，油墨可能會(huì)泄漏。
為解決這樣的問(wèn)題，美國(guó)專利4931812，提出采用一種“L”形的油墨通道，以連接記錄頭和油墨盒，并在該處放一球體，以防空氣的介入。可是這種結(jié)構(gòu)不能用于該油墨盒，因?yàn)樗侵苯佑谟涗涱^盒中的。
故，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供這樣一種油墨盒，它可有效防止因空氣介入引起的油墨供應(yīng)失效。
本發(fā)明另一個(gè)目的是提供一種有效防止油墨倒流的油墨盒。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，配備一種油墨盒，它包括一個(gè)油墨的盛放部分;一個(gè)有中空式針體貫穿的塞子;一個(gè)可防止油墨倒流入所述盛放部分的裝置，所述該防止裝置有一個(gè)閥，一個(gè)該閥可在其中移動(dòng)的第一液體通道，和一個(gè)比第一通道更接近該油墨盛放部分的第二通道，并且該閥是可以關(guān)閉第二通道的。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種油墨盒的制造方法，它有一個(gè)油墨盛放部分，連通該油墨盛放部分和用以阻塞該液體通道的一個(gè)塞子的一個(gè)液體通道的制備;用油墨裝入該盛放部分;把一個(gè)閥裝進(jìn)該液體通道;安置該塞子;通過(guò)塞子使作抽吸以從所述盛放部分處排出空氣。
根據(jù)本發(fā)明再進(jìn)一步，所述的閥安置在兩個(gè)凸臺(tái)之間，在所述阻塞階段之前，而該閥受壓向內(nèi)超過(guò)該第一凸臺(tái)。
根據(jù)本發(fā)明再進(jìn)一步方案，配備一個(gè)油墨記錄裝置，它包括一個(gè)油墨盒，該油墨盒有一個(gè)油墨盛放部分;由一個(gè)中空式針桿貫穿的一個(gè)塞子;用以防止油墨倒流入該盛放部分的裝置，該防止裝置以一個(gè)閥所構(gòu)成，閥在其中可移動(dòng)的一個(gè)第一液體通道，以及比第一通道更接近油墨盛放部分的一個(gè)第二通道，而所述閥是可封密第二通道的;并且具有一個(gè)將該油墨盒可拆卸式的安裝于其上一部分的記錄頭。
在復(fù)原操作之前，通過(guò)記錄頭的油墨噴射口，可引入空氣的復(fù)位裝置。
根據(jù)本發(fā)明，油墨倒流入油墨盒中這一情況可被有效地防止，故當(dāng)拆卸記錄頭或復(fù)位操作中空氣通過(guò)噴射口被引入時(shí)，進(jìn)入油墨供給系統(tǒng)的空氣的引入能被防止。故因恢復(fù)噴射操作而再行添加進(jìn)油墨供給系統(tǒng)或記錄頭的油墨，可減少其油墨的消耗量。
結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明最佳實(shí)施例的描述，本發(fā)明上述及其他的目的、特點(diǎn)、及優(yōu)點(diǎn)，可望有更清楚的了解。


圖1 是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)油墨噴射記錄裝置的立體圖。
圖2 是圖1裝置中的一個(gè)記錄頭和其上的一個(gè)帽蓋。
圖3 是圖1裝置中的一個(gè)油墨盒安裝部分的立體圖。
圖4 是本發(fā)明第一實(shí)施例的一個(gè)油墨盒的油墨連通部分的剖視圖。
圖5A和5B是第一實(shí)施例的油墨盒工作的剖視圖。
圖6是第一實(shí)施例中的油墨盒中供油墨系統(tǒng)的復(fù)位動(dòng)作之前，該空氣引入的操作。
圖7是第一實(shí)施例的裝置中油墨供給系統(tǒng)的復(fù)位動(dòng)作的剖視圖。
圖8是普通裝置中拆下記錄頭時(shí)，說(shuō)明該動(dòng)作的一個(gè)剖視圖。
圖9是一個(gè)普通供墨系統(tǒng)中空氣引入動(dòng)作的剖面圖。
圖10是本發(fā)明第一實(shí)施例的油墨盒的制造過(guò)程圖。
圖11是本發(fā)明第二實(shí)施例的一個(gè)油墨盒的油墨連通位置的剖面圖。
圖12是圖11的墨盒中一個(gè)凸臺(tái)形狀的剖面圖。
圖13是本發(fā)明第二實(shí)施例的油墨盒的制造過(guò)程圖。
圖14是本發(fā)明第三實(shí)施的一個(gè)油墨盒的油墨連通位置的剖面圖。
見(jiàn)圖1，它表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的油墨噴射記錄裝置，在此圖中，一個(gè)蓋子已被拿走。圖2表示該裝置的一個(gè)記錄頭和一個(gè)蓋帽件。
記錄頭1采用一個(gè)片的形式并可安裝在一個(gè)可作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的托架2上。托架2有一個(gè)可拆卸式安裝于其上的記錄頭1的支承件，及一個(gè)用以防護(hù)構(gòu)成該記錄頭1、并在其上印刷有驅(qū)動(dòng)電路或類(lèi)似物的一個(gè)基片的復(fù)蓋件(點(diǎn)劃線表示)。
圖2中，記錄頭1在其前面配備64個(gè)噴射口101，但圖2只表示3個(gè)噴射口。每個(gè)噴咀101均與油墨通道103相通。在通道101之后，是供油墨給通道103的一個(gè)公共油墨腔105。每個(gè)油墨通道裝有一個(gè)電熱轉(zhuǎn)換件107，產(chǎn)生熱能使薄膜顫動(dòng)，從而使通過(guò)噴射口噴出油墨微滴，還裝有電極導(dǎo)線，用以電熱轉(zhuǎn)換件107的供電，通過(guò)供應(yīng)管109，油墨供至公共腔103。
通過(guò)薄膜成型工藝，在一個(gè)硅片上或其類(lèi)似的基片111上形成該電熱轉(zhuǎn)換件107和該電極導(dǎo)線。采用樹(shù)脂或玻璃材料的層壓分割成形件113及一個(gè)頂板115，或其類(lèi)似物。該噴射口101，油墨通道103和公共腔105得以構(gòu)成。在它們之后的記錄頭1上，驅(qū)動(dòng)電路還被印刷在該基片上，根據(jù)記錄信號(hào)，來(lái)驅(qū)動(dòng)那些電熱轉(zhuǎn)換件。
托架2上有一個(gè)與連接體9相連接的一個(gè)連接體基板12，它位于記錄頭1之后。基板12有連接體9，用來(lái)與記錄頭1和連接體的電連接，及該記錄裝置的主部件的一個(gè)控制電路與一個(gè)撓性電纜的連接。該連接體基板12配備有電容和電阻，以補(bǔ)償通過(guò)該撓性電纜的電源電壓的電壓降，并防止噪音電頻的引入。該連接體基板12支承在一個(gè)滑動(dòng)件上，它相應(yīng)于該復(fù)蓋件的開(kāi)閉滑動(dòng)與該記錄頭1的接點(diǎn)和連接體9接觸。
托架2的一個(gè)接觸部分2a與一個(gè)導(dǎo)向軸3以可滑動(dòng)和可旋轉(zhuǎn)方式相接合。該導(dǎo)向軸3在垂直于記錄材料送進(jìn)方向上延伸，復(fù)蓋了一個(gè)大于例如記錄紙的該記錄材料寬度的范圍。托架2與導(dǎo)向軸3相互平行的張緊皮帶(圖中未表示)的一部分相接合。該皮帶由一個(gè)托架馬達(dá)(圖中未表示)驅(qū)動(dòng)，可使托架2沿導(dǎo)向軸3移動(dòng)，即在掃描方向移動(dòng)。托架2和記錄頭1以其重量繞導(dǎo)向軸3可作擺動(dòng)。通過(guò)托架2的一個(gè)滑動(dòng)件，可推動(dòng)一個(gè)紙張吸持板8。采用這種方式，確定3根據(jù)該記錄紙張厚度的該記錄紙和記錄頭1之間的一個(gè)預(yù)定間距。
記錄紙6從一個(gè)紙張送進(jìn)盒(圖中未表示)或以手動(dòng)送進(jìn)方式送進(jìn)，并通過(guò)由一個(gè)上部紙張導(dǎo)向7a及下部紙張導(dǎo)向7b所構(gòu)成的紙張進(jìn)口，提供給該記錄裝置的主要部件。上部導(dǎo)向7a與具有彎曲度的紙張限制板8相接，該紙張限制板8被推至紙張送進(jìn)輥5，通過(guò)該材料的選擇，使記錄紙與記錄紙之間的摩擦力比該紙張送進(jìn)輥5與記錄紙之間的摩擦力小。下部導(dǎo)向7b延伸到的位置，在該處紙張送進(jìn)輥5布置得與紙張限制板8相平行。
以此方式提供的記錄紙張6，通過(guò)紙張送進(jìn)輥的轉(zhuǎn)動(dòng)沿直線向上方一張接一張地被送進(jìn)。記錄紙以一個(gè)平面方式在臺(tái)板7上滑過(guò)，同時(shí)由該紙張限制板和臺(tái)板7保持離開(kāi)記錄頭1一個(gè)預(yù)定的間隔。該記錄頭1噴出油墨微滴于該記錄紙的記錄區(qū)域上，當(dāng)它作掃描式移動(dòng)時(shí)，以完成成線的記錄。然后，該記錄紙即被送進(jìn)一行，而通過(guò)重復(fù)操作，字符和/或圖樣順序地被記錄在紙上?，F(xiàn)有印有字符和/或圖樣的記錄紙6被送進(jìn)一個(gè)紙張送出盤(pán)，這借助于布置在記錄紙通道上方的排送輥4和小齒輪40a和40b。相對(duì)于排送輥4配備5對(duì)齒輪40a和40b，并提供有設(shè)在其間的齒輪清潔器。圖1中省略了該齒輪的支承件及齒輪清潔器。齒輪40a推動(dòng)記錄紙至排送輥，而且齒輪40b限制記錄紙的傳送通過(guò)。紙張排送輥4被轉(zhuǎn)動(dòng)，以得到一個(gè)大于該紙張送進(jìn)輥5的圓周速度，故記錄紙6被向上推，在此區(qū)段內(nèi)構(gòu)成該記錄區(qū)域，結(jié)果避免了記錄紙6從臺(tái)板上升高。
緊鄰記錄頭1的原位，由掃描區(qū)域向下，是一套噴射恢復(fù)機(jī)構(gòu)，例如起清潔作用的一個(gè)刮板26，對(duì)噴射一側(cè)表面上的油墨微滴(霧化微粒)，灰塵或其類(lèi)似物具有刮除作用，于該處設(shè)有噴射口，還有主要通過(guò)在噴射側(cè)的表面上吸附油墨微滴，起清潔作用的吸附材料25，以及起密封噴射側(cè)的表面以保證理想的噴射和油墨吸收的一個(gè)蓋帽13。它們被整套地支承在一個(gè)支承件14上，以對(duì)著離開(kāi)記錄頭1的運(yùn)動(dòng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)。它們的操作嚴(yán)格準(zhǔn)時(shí)。油墨吸口通過(guò)管131和與管131相連接的泵24的封閉空間。依靠這種封閉，建立起安裝在蓋13的支承件一側(cè)上的封蓋臂17上作的一個(gè)小孔，與托架2上的一個(gè)凸塊之間的接合，結(jié)果防止了記錄頭1的向后的轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣，確保蓋13的蓋頂對(duì)著噴射側(cè)的表面。蓋13由例如橡膠制成的彈性零件，利用其彈性，空氣通過(guò)噴射出口，在它與記錄頭1接合時(shí)，被逼進(jìn)記錄頭中。
送進(jìn)馬達(dá)21的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力，用以轉(zhuǎn)動(dòng)紙張送進(jìn)輥和排送輥4，并操縱噴射恢復(fù)機(jī)構(gòu)，也就是使蓋13，刮板26及吸附材料25相對(duì)記錄頭作分開(kāi)的移動(dòng)，從而與泵24一起實(shí)現(xiàn)抽吸操作。更具體說(shuō)，安裝在主部件框架的一部分上的送進(jìn)馬達(dá)，其轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力傳遞給齒輪傳動(dòng)鏈19°該齒輪傳動(dòng)鏈19作用是選擇適當(dāng)齒輪完成托架2的運(yùn)動(dòng)，記錄頭1的掃描運(yùn)動(dòng)，記錄頭1到原位或到噴射恢復(fù)位置及停在該位置的運(yùn)動(dòng)，相對(duì)這些操作來(lái)選擇齒輪(未表示)。齒輪系19中的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)由中間齒輪20傳遞給紙張送進(jìn)輥與排送輥4，以及通過(guò)凸輪16傳給整套帽13或其類(lèi)似物，還有經(jīng)原齒輪22和凸輪23傳至泵24。
關(guān)于記錄頭1的油墨供給，裝在記錄裝置的主部件上的墨盒27的一個(gè)塞子，一根中空式針桿穿過(guò)該塞子，并采用一根可隨托架2運(yùn)動(dòng)的撓性管。由圖1和其他圖形可知，盒27在垂直方向上的位置要低于記錄頭和噴射口。托架2的位置，是通過(guò)從一個(gè)基本參照位置上記下托架馬達(dá)步進(jìn)數(shù)來(lái)檢測(cè)的，該參照位置上托架2的原位傳感器11對(duì)應(yīng)于設(shè)在緊靠托架2的移動(dòng)區(qū)域一端上的原位檢測(cè)標(biāo)記。
圖3表示墨盒27與主部件間的相互連接。標(biāo)記271和340表示盒子的外殼和盛放供應(yīng)油墨的一個(gè)油墨膽夾，它可被輪換地收容在外殼271內(nèi)。該膽夾有一個(gè)橡皮的塞子342，針314插入塞342中，而進(jìn)一步插進(jìn)可與油墨連通。吸附材料344的作用是收容經(jīng)由殘墨管318來(lái)自由噴射恢復(fù)機(jī)構(gòu)的操作所排放出的殘墨，并被連接于油墨膽下部設(shè)置的油墨吸收材料。
墨盒27頂上設(shè)有一個(gè)導(dǎo)線結(jié)構(gòu)346，主部件的控制器能檢測(cè)到該墨盒的在位與否，這借助該結(jié)構(gòu)346與觸點(diǎn)306A和306B間的接通與切斷。該結(jié)構(gòu)可根據(jù)著油墨顏色或濃度改變?cè)搶?dǎo)線結(jié)構(gòu)的阻抗，主部件控制器即可知道這些信息。
扣齒320作用是對(duì)墨盒27的固定裝置，并在該墨盒的每側(cè)配備一個(gè)?？埤X320在墨盒27插入或移出時(shí)，依靠與盒側(cè)面的接觸，靠其彈性把盒固定，結(jié)果可完成盒27的插入和取出動(dòng)作，當(dāng)它被接納于盒27上的凹口332內(nèi)時(shí)，同時(shí)通過(guò)其原狀的恢復(fù)保持盒27處于一個(gè)正確位置。
圖4是墨盒的油墨連通位置的一個(gè)示例，351標(biāo)示墨膽340上的通道構(gòu)成件，其作用是提供液體通道352。通道352為在一定部位353上具有直徑D3的園柱狀，在部位355處為一個(gè)小于直徑D3的直徑D2。大小直徑部位間由部位357連接。球體361起一個(gè)閥門(mén)作用，它由聚四氟乙烯樹(shù)脂制成，而且有一個(gè)小于通道部分353的直徑D3，而大于通道部分355的直徑D2的一個(gè)直徑D1。塞342用橡膠或其類(lèi)似物制成，它放在由通道構(gòu)成件351上凸起部分351A上，在該處形成通道353，并由一個(gè)約束件344把它固定到墨膽340上。
在普通記錄及噴射恢復(fù)操作時(shí)油墨供給中，如圖5A所示，球體361由以點(diǎn)劃線表示的位置上移開(kāi)，這種移動(dòng)是在送進(jìn)方向上由來(lái)自墨膽的油墨供給所產(chǎn)生的力，比如說(shuō)，是因油墨流動(dòng)引起的。它鄰近針桿314的尖端，如實(shí)線所示，因此，如標(biāo)號(hào)314A指示的尖端制成斜面狀，墨流不會(huì)被堵住，而按箭頭所示方向流向油墨供應(yīng)系統(tǒng)。
另一方面，當(dāng)記錄頭1從主部件上拆下或通過(guò)帽13而進(jìn)入空氣時(shí)，一旦發(fā)生油墨向膽夾倒流，即如圖5B所示，由來(lái)自逆流的力作用，使球361從點(diǎn)劃線所示位置上反向移動(dòng)，直至它為實(shí)線所示那樣靠近通道355。這樣，來(lái)自油墨的力得以維持，致使朝向墨膽340的油墨反向流動(dòng)得以停止。
針314的尖端314A的位置這樣確定，即它推動(dòng)球361但又不封閉通道。這通過(guò)確定針桿尺寸及其安裝位置或與此類(lèi)似方式得以調(diào)節(jié)，致使其位置關(guān)系如圖5所示那樣，呈現(xiàn)出具體空隙的位置狀態(tài)。
將要描述本發(fā)明有關(guān)噴射恢復(fù)操作的積極效果。
見(jiàn)圖6和7，表示用于噴射恢復(fù)為目的的一個(gè)供墨系統(tǒng)的空氣充入及抽出動(dòng)作狀態(tài)。盒27底部設(shè)有油墨吸收材料281，設(shè)有一個(gè)附屬容器121，以截除在油墨供給系統(tǒng)中的空氣并用以防止由記錄頭對(duì)托架運(yùn)動(dòng)引起的壓力變化的傳遞。管123起連通墨盒27與附屬容器121的作用。過(guò)濾器125的作用是去除來(lái)自油墨中介入的塵?；蚣?xì)小氣泡從附屬箱121進(jìn)入公共腔105。管127作副箱121和泵24間的連通。當(dāng)副箱的液位調(diào)整時(shí)，液體是通過(guò)管127抽吸的。管127設(shè)有一個(gè)閥門(mén)129。
如圖6所示，恢復(fù)操作中，閥129處于關(guān)閉位置，經(jīng)由彈性帽13對(duì)記錄頭1、借助或不借助壓力泵，一次或重復(fù)多次的吻合作用，空氣被排入噴射出口?？諝獾竭_(dá)公共腔105，而不是在墨盒27內(nèi)。球361封閉通道352，故空氣不能進(jìn)入墨膽340。因此，由空氣介入引起的墨盒失效不再發(fā)生了。
如圖7所示，閥129關(guān)閉后，泵24起抽吸作用。此時(shí)，球361關(guān)閉通道，故油墨允許流出而進(jìn)入供給系統(tǒng)。該充入的空氣和油墨被吸進(jìn)帽23中或至泵24處，至使油墨被補(bǔ)充。此時(shí)，抽吸操作也對(duì)附屬容器121起作用。在本實(shí)施例中，空氣不會(huì)誤入膽夾，并因此氣泡不會(huì)進(jìn)入油墨中，而由抽吸操作造成的油墨消耗量也小。
在圖8和9所示，在沒(méi)有防止油墨逆流進(jìn)入墨膽340'的單向閥的墨盒27的情況中，記錄頭拆下或噴射恢復(fù)操作介入空氣至記錄頭時(shí)，油墨盒與油墨供給間的壓力平衡受到破壞，結(jié)果使空氣介入，因此需要用更大的抽吸力來(lái)抽油墨到記錄頭上，而在后來(lái)的抽吸操作中，耗費(fèi)的油墨就更大。
要考慮設(shè)置一個(gè)可防止在供墨系統(tǒng)中于半途位置處的氣體誤入的結(jié)構(gòu)。然而為了平穩(wěn)而有效的操縱該閥門(mén)，更佳的位置是這樣，即由墨提供的力要更大，也就是說(shuō)，該靜力液位差要大。按此觀點(diǎn)，該油墨盒27的位置是當(dāng)優(yōu)先考慮的。另外，為有效操縱該閥，該位置不可有空氣存在也很重要，故該位置最好是這樣，即空氣不得沿供給系統(tǒng)的管壁或通過(guò)空氣的充入而得以介入。本實(shí)施例的記錄裝置就是采用一系列掃描式打印機(jī)形成，因而油墨供給系統(tǒng)的一部分由撓性管制成，使于可隨動(dòng)于記錄頭。上述結(jié)構(gòu)幾乎不受由掃描運(yùn)動(dòng)引起的油墨運(yùn)動(dòng)的影響，因而該閥的誤動(dòng)也能發(fā)生。
圖10為墨盒27制造的一個(gè)例子。在工步STP1處，墨膽341裝入油墨。在工步STP3處，把球361裝到通道352中，然后在工步STP5處，裝上橡皮塞342。接著，把墨膽放入該盒的外殼之中，并裝好蓋子，隨即完成裝配(STP)。在工步STP9處，一根中空式針桿穿入，以便抽吸操作來(lái)除去在膽夾中的氣泡。此后再進(jìn)行下一步驟(檢測(cè)和包裝)。在此例中，約束件344與外殼和蓋制成一體。
在工步STP9處，借助抽吸操作，在墨膽中造成輕度負(fù)壓，故此時(shí)球361緊密地與通道壁355接觸，因而當(dāng)它被拿開(kāi)時(shí)，墨漏可被有效地防止。
圖11為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的墨盒27的一個(gè)油墨連通位置圖。各相應(yīng)零件分別與圖4中有相應(yīng)的同一標(biāo)記。此圖中，371表示一個(gè)形成液體通道372的一個(gè)通道成形件。液體通道372包括有園截面的一個(gè)通道部分373及具有直徑小于通道部分373的一個(gè)通道部分375。它還包括連通這些通道部分的一個(gè)部分。這些結(jié)構(gòu)與前述的實(shí)施例相似。但在本實(shí)施例中，有凸出部分379A和379B在通道部分373處向內(nèi)凸起。制作步驟中，球361暫時(shí)被保持在這些凸起間。為完成這些過(guò)程，凸出部分379A和379B的內(nèi)側(cè)直徑D4要比球361的直徑小。凸起部分379A，379B最好沿通道373的壁有多個(gè)突起，如圖12所示，而非以連續(xù)的環(huán)形凸起形式，考慮到球361的暫時(shí)的支承，在膽夾內(nèi)充墨，擱置球361于被顯示的位置，而當(dāng)記錄操作中油墨供給。然后，球易于超出凸起部分，并且為了在分開(kāi)的凸起部分間以油墨充填膽夾提供油墨通道。凸起部分379A和379B之間的間距這樣選定，即它大于球361的直徑D1。通過(guò)把墨盒裝到該裝置上，針桿314推動(dòng)球361超過(guò)凸起部分379B。為能實(shí)現(xiàn)這些過(guò)程，針桿的尖端314A最好是伸出朝向墨膽一側(cè)，離開(kāi)該凸起部分379B多于D1/2的位置。
在此實(shí)施例中，因油墨倒流造成的空氣誤入也能同樣的得以防止，故能保持正確的供墨。與前例相似，針桿314的尖端位置是這樣選定，即勿使其把球361推到通道375中。然而該尖端位置在凸起部分379B之上，這樣可防止球361與該尖端接觸，故由接觸面引起的球361或針桿314的損壞可避免。塞342內(nèi)側(cè)底部與由塞342復(fù)蓋的通道成形件371的凸起部分371A的頂部表面間的距離T，無(wú)需特別考慮，因在此例中球361不會(huì)落入。
圖13是墨盒27的制造步驟，在步驟STP11處，球361被壓在墨膽340的通道成形件371的上下凸起部分379A，379B之間。在工步STP13處，裝有一橡膠塞342。接下去墨膽340被裝在墨盒的外殼中，并裝上蓋子，這樣就完成墨盒27的裝配(工步15)。
然后，在工步STP17處，適當(dāng)?shù)闹锌帐结槜UN穿透塞342，以供給油墨并排放氣體。此時(shí)，油墨和空氣流是通過(guò)凸起部分379A和379B的分割部分間的間隙進(jìn)行的。完成充填操作后，采用一個(gè)適當(dāng)?shù)耐茥UB(針N可用作此目的)將球361推到凸起部分379B以下，這是在工步19處進(jìn)行的。然后進(jìn)行包裝至下面的檢測(cè)和包裝工序。以墨盒的功能方面考慮，上凸起部分379A不總是必要的，但為防止在工步STP11和STP13間球361的落下，以及在工步STP11處油墨注入時(shí)，防止球361的振動(dòng)或運(yùn)動(dòng)，還有為了避免由針N和球361接觸所引起的損壞，最好提供上凸出部分379A。
墨盒在銷(xiāo)售時(shí)可將球361放在凸起部分379A和379B之間。在此情況下，在該墨盒裝到裝置中時(shí)，用油墨供給針桿推動(dòng)球361。
圖14是第三實(shí)施例的一個(gè)墨盒，它是第一例的修改。此例除了有一個(gè)其內(nèi)側(cè)直徑小于球361的一個(gè)通道部分385，該通道構(gòu)成件381被裝在通道形成件381的出口一側(cè)外，與圖4的實(shí)施例相同。通常的墨供應(yīng)中，針341的端部被放在通道部分385的外邊，結(jié)果油墨供應(yīng)不會(huì)被中斷。
油墨的倒流防止效應(yīng)與前例相同，此例中墨盒中的油墨用盡被卸下后，可能發(fā)生來(lái)自墨盒27的油墨泄漏。如果塞342由于時(shí)間關(guān)系其材質(zhì)品質(zhì)下降，在墨盒從記錄裝置的主部件上卸下時(shí)，因針314貫穿的孔就不會(huì)完全封閉。若在此情況下，剩下的油墨可能漏出。但按本實(shí)施例，泄漏的油墨運(yùn)動(dòng)會(huì)有效地朝向出口處推動(dòng)球361，結(jié)果球關(guān)閉通道395，因此防止油墨外漏。
本例的通道，可通過(guò)如圖10中的相似步驟制成，只是要在工步STP3和STP5之間附加一個(gè)步驟，以粘接或相似方式裝配件381的步驟。在此例中，間隙T無(wú)需特別考慮，這與第二實(shí)施例情況相似。
本發(fā)明特別適用于一種油墨噴射記錄頭及記錄裝置中，其間由電熱轉(zhuǎn)換器，激光束或類(lèi)似方式的熱能被用以產(chǎn)生油墨狀態(tài)的變化，以噴射或排放該油墨。正因如此，該象素的高密度及記錄的高清晰度是可能的。
這種典型結(jié)構(gòu)及操作原理，最好按美國(guó)專利4723129，4740796那樣。該原理和結(jié)構(gòu)可用于一種所謂按需求型(on-demand)記錄系統(tǒng)及連續(xù)型記錄系統(tǒng)。但是，具體的說(shuō)，對(duì)于該按需求型是合適的，因?yàn)樵撛硎沁@樣的，即至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)被用于布置在一塊液體(油墨)阻滯板或液體通道的電熱轉(zhuǎn)換器，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)即完全可提供這樣一種快速溫升，以起一個(gè)使核化后分離的沸點(diǎn)，由此，經(jīng)電熱轉(zhuǎn)換器提供的該熱能，在記錄頭的加熱部位上產(chǎn)生薄膜沸騰，因此相應(yīng)每個(gè)驅(qū)動(dòng)電信在該液體(油墨)中能形成一個(gè)泡沫。通過(guò)這種泡沫的產(chǎn)生，擴(kuò)展和濃縮，該液體(油墨)經(jīng)由一個(gè)噴射出口被噴出以生成至少一個(gè)小微滴。最好是該驅(qū)動(dòng)信號(hào)以一個(gè)脈沖形成，因該泡沫的這種擴(kuò)展和濃縮能在瞬間完成，而該液體(油墨)以極快地響應(yīng)形成被噴出。脈沖形式的該驅(qū)動(dòng)信號(hào)最好是像在美國(guó)專利4463359，4345262中那樣。另外，該加熱表面的溫升率最好是像在美國(guó)專利4313124中所公開(kāi)的那樣。
該記錄頭的結(jié)構(gòu)，可采用如美國(guó)專利455833和4459600所公開(kāi)的那樣，其中的加熱部分設(shè)置了一個(gè)彎曲部分，以及為上面提及各專利中所公開(kāi)的那樣，采用一種綜合結(jié)構(gòu)的噴射口，液體通道和熱轉(zhuǎn)換器。另外，本發(fā)明還可用于如在日本專利123670/1984申請(qǐng)中所描述的那種結(jié)構(gòu)，其中采用一個(gè)公用的狹長(zhǎng)切口作為多個(gè)電熱轉(zhuǎn)換器的噴射口。還可用于日本專利138461/1984的申請(qǐng)中所公開(kāi)的那樣結(jié)構(gòu)，其中對(duì)應(yīng)于該噴射部位形成有用以吸收熱能壓力波的一個(gè)開(kāi)口。因此，本發(fā)明能可靠、高效地完成記錄操作而不局限是什么類(lèi)型的記錄頭。
本發(fā)明可適用于具有相應(yīng)最大記錄寬度的一種所謂實(shí)線型的記錄頭。這種記錄頭可包括一個(gè)單個(gè)記錄頭和多個(gè)記錄頭結(jié)合起來(lái)以復(fù)蓋該最大寬度。
另外，本發(fā)明可用于一系列類(lèi)型的記錄頭，其中記錄頭固定在主部件上，對(duì)于一種可替換片型記錄頭以電方式與主裝置連接，并且當(dāng)裝在主部件上時(shí)，可以供墨，或用于一種帶整體油墨盒型的記錄頭。
更好是有用于初始操作的恢復(fù)裝置和/或附屬裝置的設(shè)施，因它們能使本發(fā)明的效果更為穩(wěn)定。對(duì)于這種裝置，有用于記錄頭的復(fù)蓋裝置，其清潔裝置，壓縮或抽吸裝置，可以是電熱轉(zhuǎn)換器附加加熱元件或?yàn)槠浣Y(jié)合的原始加熱裝置。還有，用于初始噴射(并非記錄操作)的裝置，能穩(wěn)定該記錄操作。
至于可安裝的各種記錄頭，對(duì)應(yīng)于單色油墨可以是單個(gè)的，或?qū)?yīng)于具有不同記錄顏色或密度的多種油墨材料的則可以是多個(gè)的。本發(fā)明可適用于具有的黑色為主的至少一種單色型，以不同顏色油墨材料的一種多色型和/或采用顏色混合的一種全色型的一種裝置，它可以是一個(gè)整體成形的記錄單元或者是多個(gè)記錄頭的一種結(jié)合。
不僅如此，在前實(shí)施例中，該油墨是液體的，然而，這可以是低于室溫則固化，而室溫下液化的一種油墨材料。由于油墨被控制在30℃至70℃的范圍內(nèi)，以穩(wěn)定該油墨的粘度，而使得在這種型號(hào)的普通記錄裝置上作穩(wěn)定的噴射，則該油墨可以是這樣的，即當(dāng)該記錄信號(hào)是如本發(fā)明的時(shí)候，在該溫度范圍內(nèi)它是液態(tài)的，則可應(yīng)用其他類(lèi)型的油墨。其中之一，由該熱能引起的溫升肯定可通過(guò)將其消耗于該油墨由因相到液相的相態(tài)變化中得以防止。另一種油墨材料當(dāng)它離散時(shí)就被固化，得以防止該油墨的揮發(fā)。在兩種情況中，都應(yīng)用該記錄信號(hào)產(chǎn)生熱能，該油墨被液化，而且液化的油墨可被噴射。另外一種油墨材料可以是正當(dāng)它到達(dá)該記錄材料的時(shí)候，開(kāi)始固化。本發(fā)明也可應(yīng)用這樣一種油墨材料，即通過(guò)應(yīng)用熱能被液化的這種。這種油墨材料在通過(guò)一個(gè)多孔板材上形成的孔或凹坑中，可用一種液態(tài)或固態(tài)材料得以保持。像在日本專利56847/1979中所公開(kāi)的那樣，和日本專利71260/1985中所公開(kāi)的那樣。該板正對(duì)向電熱轉(zhuǎn)換器。對(duì)于上述各種油墨材料很有效的一種，是該薄膜沸騰系統(tǒng)。
該油墨噴射記錄裝置，可用作例如計(jì)算機(jī)及其類(lèi)似物的一種信息處理裝置的輸出終端，如配有圖像閱讀機(jī)或類(lèi)似物的一種復(fù)印裝置，或用作具有信息傳送和接收功能的一種傳真機(jī)。
如前所述，根據(jù)本發(fā)明，有效地防止油墨倒流進(jìn)入油墨盒中。因此，噴射恢復(fù)操作，包括通過(guò)噴射出口的充氣過(guò)程中及當(dāng)記錄頭卸下時(shí)空氣進(jìn)入該油墨供給系統(tǒng)。這樣，在恢復(fù)操作或油墨再加操作中，油墨的損耗量可以減少。
已在此以公開(kāi)的參考結(jié)構(gòu)描述了本發(fā)明，但它并不限制于這些細(xì)節(jié)的描述，而本申請(qǐng)可延伸的是包括進(jìn)一步以改進(jìn)為目的的各種修改和變化，或下述權(quán)利要求書(shū)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種油墨盒，其特征是一個(gè)油墨盛放部分；一個(gè)用中空式針桿穿通的塞子；一個(gè)防止油墨倒流進(jìn)入該盛放部分的裝置，該防止裝置包括一個(gè)閥，一個(gè)該閥可在其中移動(dòng)的第一液體通道，和一個(gè)設(shè)置得比第一通道更接近于該油墨盛放部分的第二通道，并且該閥可關(guān)閉第二通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的油墨盒，其特征是第一通道有一個(gè)比該針桿的插入長(zhǎng)度更長(zhǎng)的長(zhǎng)度，以避免影響該閥的運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的油墨盒，其特征是第二通道的一個(gè)直徑比第一通道的直徑小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的油墨盒，其特征是第一通道設(shè)有一個(gè)向內(nèi)的凸臺(tái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的油墨盒，其特征是第一通道在自油墨盛放部分離開(kāi)的一側(cè)，設(shè)有較小直徑的部分。
6.一種油墨盒制造方法，其特征是準(zhǔn)備一個(gè)帶有一個(gè)油墨盛放部分的油墨盒，與該油墨盛放部分連通的一個(gè)液體通道和一個(gè)用以關(guān)閉該液體通道的塞子;用油墨裝進(jìn)該盛放部分;把一個(gè)閥裝到該液體通道中;安裝該塞子;通過(guò)該塞子抽吸作用，把空氣從盛放部分中抽出排走。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征是該通道設(shè)有一個(gè)凸臺(tái)，用以防止該閥移動(dòng)而離開(kāi)該油墨盛放部分，但允許油墨通過(guò)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征是該通道進(jìn)一步構(gòu)成一個(gè)第二凸臺(tái)，并且該閥放在該第一凸臺(tái)和第二凸臺(tái)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征是該閥在關(guān)閉步驟之前，是放在該凸臺(tái)之間，并且該閥向內(nèi)被推移而超過(guò)該第一凸臺(tái)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2的油墨盒，其特征是進(jìn)一步構(gòu)成以自該第二通道延伸的一個(gè)第三通道，該閥可以關(guān)閉它。
11.一種油墨噴射記錄裝置，其特征是包括有一個(gè)油墨盛放部分;一個(gè)具有用一根中空式針桿貫穿的塞子的油墨盒;一個(gè)用于防止油墨倒流進(jìn)入該盛放部分的裝置，該防止裝置包括一個(gè)閥，一個(gè)該閥可在其中移動(dòng)的第一液體通道和一個(gè)設(shè)置得比第一通道更接近油墨盛放部分的第二通道，并且該閥可關(guān)閉第二通道;一個(gè)具有以可拆卸方式裝到該油墨盒中的一個(gè)部位處的記錄頭;一個(gè)用于接納該記錄頭的裝置;和一個(gè)用于該記錄頭的恢復(fù)操作的恢復(fù)裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置，其特征是該恢復(fù)裝置用以把空氣充入該記錄頭中。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置，其特征是該記錄頭包括用于產(chǎn)生熱能，使發(fā)生薄膜沸騰以噴射油墨的裝置。
全文摘要
一種油墨盒，包括有油墨盛放部分，中空的針桿穿過(guò)的塞子；防止油墨倒流進(jìn)入盛放部分的一個(gè)裝置，該防止裝置包括一個(gè)閥，一個(gè)該閥可在其中移動(dòng)的第一液體通道，和一個(gè)設(shè)置得比第一通道更接近該油墨盛放部分的第二通道，并且該閥可關(guān)閉第二通道。
文檔編號(hào)B41J2/165GK1063639SQ91112778
公開(kāi)日1992年8月19日 申請(qǐng)日期1991年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月10日
發(fā)明者氏田敏彥, 松本治行 申請(qǐng)人:佳能公司