专利名称：喷墨记录设备用墨盒的灌墨方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种喷墨记录设备用墨盒的灌墨方法和装置，具体地说，本发明涉及一种带有用阀体保持和控制墨液的喷墨记录设备用墨盒的灌墨方法及其装置。
现有技术的墨盒装置中，通常采用的控制出墨的方法是利用一种多孔材料的毛细吸力保持和控制墨液，如海绵体。美国专利US5,280,299中公开了这样一种多孔体墨盒装置及其灌墨方法，如
图1所示。海绵体11放置在墨盒10中，墨盒10的一端连接有打印头13，墨水保持和容纳在多孔体11中。以这种方式保持墨水的海绵体，通常是把海绵体切割成预定的尺寸；之后，热压成预定的压缩状态；再后，将其放入墨盒。这样提供的海绵体需要清洗，以防在其压缩时由于杂质进入墨水中影响打印质量；并且在其干燥后再放入墨盒中。
图2是表示多孔体墨盒墨水灌注过程的流程图。步骤1(P1)，提供墨盒壳体；步骤2(P2)，把多孔体放入墨盒中；步骤3(P3)，封住墨盒的海绵体的接纳口；步骤4(P4)，检查墨盒是否泄漏；步骤5(P5)，减少墨盒的压力；步骤6(P6)，填加墨水；步骤7(P7)，除掉容器内多余的自由墨水；步骤8(P8)，密封墨水填加口。
以这种方式填加墨水的方法，工序较为麻烦；同时，在某些情况下，存在着海绵体和墨盒内壁紧密接触之处和有空隙之处。显然，这些间隙之中也会存有墨水，通常被称为“自由墨水”。这种自由墨水可能会从墨盒中漏出。因此，在墨水填加之后，需要如步骤8所示的除去自由墨水的工序。但自由墨水不会总是出现在墨盒中的固定位置，而且不同的墨盒，其位置也会不同。尤其是，它不总是存在靠近填加墨水的供墨口处，而可能出现在远离供墨口的位置上，这种情况下，一方面获取待除掉的自由墨水较困难，同时，海绵体中所保持的墨水也可能会被除去一部分，从而导致墨水总的填加量和海绵体中墨水分布的变化。
更重要的是，除去自由墨水的操作往往是在墨盒的打印头连接部进行的，这种情况下，靠近打印头部的墨盒连接部的多孔体中所填加的墨水可能与自由墨水一起被抽出。这样，就会在墨盒工作时，出现断墨现象，即不能向打印头供墨，导致打印机不能正常工作。
多孔体墨盒在灌墨工序上如前所述，较为麻烦，同时除去自由墨水的操作较为复杂，不易控制；同时，多孔体墨盒因多孔体自身占据了墨盒一定量的空间，打印完后，多孔体中总会残留一定量的墨液，所以，墨盒本身的有效墨液供应量受到了限制，而且，多孔体的成本也较高。
本发明的主要目的是提供一种采用阀体保持和控制墨液流量的改进型墨盒，不存在自由墨水，不需要除去自由墨水所需用的装置。
本发明的另一个目的是提供一种操作简单的用阀体保持和控制墨液的墨盒的灌墨方法及其所用的装置。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
一种喷墨记录设备用墨盒的灌墨方法，其中该墨盒装置包括一出墨口，一远离出墨口的通气孔，它包括以下步骤a)将一阀体放置在墨盒腔内，用以保持墨液和控制墨液流量；b)向墨盒腔内灌墨，墨盒腔内的墨液被所述的阀体所保持。
所述的灌墨方法，其中步骤b)还包括c)在所述出墨口面向供墨设备一端设置一密封件，所述阀体与所述密封件之间形成一引墨腔，在引墨腔所在的出墨口壁部上设置一引墨孔，通过所述的引墨孔将所述的引墨腔内的气体抽出，使得引墨腔内充满墨液；所述的灌墨方法，其中所述的灌墨步骤在常压下进行。
一种给带有阀体保持和控制墨液的墨盒灌墨的装置，该装置包括一灌墨装置，向墨盒腔内灌墨；一墨液计量装置，用以计量墨液的灌注量。
所述的一种给墨盒灌墨的装置，还包括一抽气装置，将所述阀体与所述墨盒的出墨口间所形成的引墨腔内的气体抽出，使得引墨腔内充满墨液；所述的一种给墨盒灌墨的装置，其中所述的抽气装置，所述的灌墨装置及所述的计量装置为一体。
所述的一种给墨盒灌墨的装置，其特征在于，其中所述的灌墨装置及所述的计量装置为一体。
所述的一种给墨盒灌墨的装置，其特征在于，其中所述的抽气装置，所述的灌墨装置及所述的计量装置为各自分离件。
由于本发明采用阀体替代多孔体保持和控制墨液流量，所填加的墨液可以完全被利用，有效地提高了墨液利用率；同时，降低了墨盒成本，简化了灌墨工序，操作的可控制性强。此外，由于阀体的采用，有效地避免了多孔体墨盒供墨口处多孔体内所填加的墨水因除去自由墨水的工序导致供墨口打印时断墨的不良现象。所以，这种阀体墨盒能保证充足的墨液供应，提供良好的打印质量。
本发明的上述技术特征和优点，通过以下结合附图对本发明较佳实施例的描述将会变得显而易见。
图1是现有技术带有多孔体的墨盒。
图2是现有技术多孔体墨盒灌墨工序的流程图。
图3是本发明阀体的结构示意图。
图4是本发明另一较佳实施例墨盒结构示意图，示出了在阀体支撑脚下部的出墨口壁部开设有一引墨孔，并示出了通气孔处连接一空心球体。
图5是本发明图4空心球体固定装置示意图。
图6是本发明又一较佳实施例墨盒结构示意图，示出了一风琴袋状体与墨盒顶盖相连接，灌墨孔设置在墨盒的侧壁上。
图7是图6风琴袋状体的伸展状态。
图8是本发明第三较佳实施例结构示意图，示出了引墨腔不需灌墨的情况。
图9是系统表示本发明灌墨方法一的示意图。
图10是系统表示本发明灌墨方法二的示意图。
图11是系统表示本发明灌墨方法三的示意图。
为更好地说明本发明的墨盒装置灌墨的较佳实施例，首先，参见图3所示的本发明的一种阀体30的纵向剖面图。本发明的阀体30采用橡胶材料制成，硬度为邵氏20～60度，其外部轮廓大致成环形阶梯状。该阀体30包括一个环形的支撑脚部310，是与墨盒腔底壁密封接触的；一个隆起的环形支撑壁部322，从支撑脚部310的内侧倾斜隆起；一支撑肩部324，从支撑壁部322再向内侧弯曲构成；以及一个支撑头部330，从支撑肩部324隆起，并中心部具有通孔332，该通孔332最好设计成是底端直径略大的锥形通孔。
本发明的阀体30由于会受到打印头吸力的影响，使得阀体上下两侧产生压力差，方向如图4箭头所示，从而阀体产生变形。因此最好的是，本发明还将从支撑壁部322上向内侧弯曲的支撑肩部324部分向下凹陷，形成一凹面部。这样便保证了当本发明的阀体30两侧压力变化时，支撑头部330能够产生适度的偏移。事实上，由于打印头设备所产生的压力差经常是变化的，可以想象支撑头部330所产生的偏移也应不同，而本发明这一下陷的肩部324能够保证本发明的阀体30的支撑头部330响应较小的压差。由此可见，支撑肩部324与支撑壁部324的弯曲连接部325是阀体30的压力缓冲及压力敏感部位。
本发明的阀体30通过内置在墨盒装置40中实现了保持墨液及控制墨液流量的目的。参见图4，图5，表示的是本发明第一较佳实施例。通气孔414设置在墨盒400的顶盖的中部，球体固定帽490通过其中部形成的通孔宽端494套在通气孔414的外壁，空心球体450通过其开口套接在球体固定帽490的肩部492处，球体固定帽490的通孔窄端496与通气孔414相接，形成通气孔414的延伸部分，球体450的侧壁扎有一微孔454，单向阀体30设置在墨液腔邻近出墨口404处，墨盒的底壁406上设置有两道导墨槽470，向出墨口404处导引墨液，尤其是在球体450充分膨胀时，球体底壁接触到墨盒底部可能会阻碍墨液供应时，导墨槽470能够起到良好的导墨作用，保证出墨口404处得到充足的墨液供应。同时，为了使得阀体30与阀体密封装置340稳定接触，在凹陷408壁部有一台阶442与阀体密封装置340的突起壁部344相适配。阀体30与密封圈52间形成一个引墨腔412，在引墨腔412的侧壁上开设有引墨孔480，橡胶塞482塞于其中。灌墨时，参见图9，采用正压灌装。首先墨水被存放在一容器618内，容器618通过一导墨管616与一液体泵614相连接，液体泵614的另一端与墨盒400的灌墨孔通过一注墨管610相连接，在注墨管610中部设置一流量表612，用于计量墨水的灌墨量。当墨液腔被灌到预先设定好的容量时，停止灌墨。然后用一针604插入引墨孔480，针604的另一端与一抽气泵602通过软管606相连接，在软管606与针604的连接部分设置一液气分离装置608，将引墨腔412内的空气抽出，此时，阀体30上下形成压差，阀体30与阀体密封盖340分离，墨液腔402内的墨液被抽出，通过阀体密封盖340，经由阀体30的支撑头部通孔332，充满引墨腔412，引墨腔412内的墨液由设置在出墨口404处的密封圈52与其一体形成的挡块528密封，将密封塞438塞住灌墨孔440，完成灌墨。
本实施例中，还可以采用将墨盒400倒置灌墨。参见图10，表示的是一倒置灌墨的实施例。墨水与墨盒400通过一导管616相密封连接，导管616中部设置一流量表612，以控制灌墨量。在墨盒400的引墨孔480处，用一带导管606的针插入胶塞482，从而使导管与墨盒400的引墨腔412相连通。导管的另一端与一气体泵602相连接，同时在导管606中设置一气液分离装置608。当气体泵开始工作时，墨盒400中的引墨腔412内的气体被吸出，阀体30的上下发生压差变化，阀体30被打开，墨盒中的墨液腔402内的气体也相应被吸出，从而，墨水也被相应吸到墨液腔402内，由于墨盒400倒置，墨液腔402内的墨液很快被引入引墨腔，使得引墨腔充满墨液。当墨水容量达到预计的容量时，停止灌墨。本实施例中，也可以将墨盒侧置，灌墨步骤同上。
打印时，打印针(未示出)将密封圈52的挡块528顶开，墨盒处于工作状态，随着墨液的不断排出，空气不断进入球体腔456内，球体膨胀到一定体积时，球体侧壁的微孔454打开，将气体补充到墨盒内，保持墨盒内的压力平衡，保证打印顺利；打印停止时，张开的微孔依球体自身的弹性回复密闭，可以有效的防止墨液流入球体腔内，微孔在一定程度上起到了一个单向阀的作用，有选择地使得通气孔根据打印需要开通或者关闭；特别地，当墨盒用完后放入垃圾桶，或不经意地放在办公台面时，可能会出现倒置现象，这种情况下，如果环境温度升高时，墨液腔内的气体会因温度升高而膨胀，由于球体的可伸缩性，这些膨胀的气体会将膨胀的球体内的气体挤出而保持墨液腔内的压力平衡，从而不会有漏墨现象的发生。
参见图6、图7，描述的是本发明第二较佳实施例。在图6中，用相同的标号表示与图4中所标相同的部件。塑料袋460由非弹性材料制成，呈风琴状，设有四层折叠464以增加塑料袋的可伸缩性，塑料袋460通过其开口462固定连接于墨盒顶盖410处。墨盒工作时，墨液从出墨口404排出，空气从通气孔414处不断进入塑料袋460，使其逐渐伸展，调节墨盒内的压力平衡，墨液打完，折叠464全部打开。由于塑料袋460以整个袋口与顶盖410相连接，因此，灌墨孔440设在盒体的侧壁422上，在灌墨之初，塑料袋460以折叠状态与顶盖相贴近。本实施例灌墨流程同实施例一。
参见图8，表示的是本发明第三实施例。阀体30设置在出墨口404的上方，出墨口404邻接的底壁406内陷设置，形成一凹陷部408，凹陷部408底壁上设置一圆形槽416，阀体支撑脚部310与圆形槽416的底壁密封接触。阀体密封装置340从墨盒顶壁410直接突起，弹性护套342罩在该密封装置340的外部，弹性地封堵阀体30的支撑头部330，并轻轻按压该头部330。这样，本发明的阀体30便可保持住储墨腔402中的墨液，使其与出墨口404隔离。为了防止可能的气泡或杂质等异物进入打印针50，在出墨口404面向盒体内侧的一端置放有一金属过滤网56。过滤网56下端出墨口404处设置有喇叭形密封圈52，密封圈52带有一易被打印针50刺破的薄膜522。当阀体支撑脚部310的直径小于11mm时，阀体30与密封圈52间所形成的引墨腔412的体积小于0.4立方毫米，这时在引墨腔412中不需要预留墨液，引墨腔412中的该部分空气能被打印设备清洗时排除，而保证打印时不会有气泡产生。本实施例中，阀体支撑脚部310最大直径设计为9毫米，相应地引墨腔内不需预留墨液，不需在出墨口的壁部设置引墨孔，只需在顶盖410上设置灌墨口440即可。相应地，灌墨时，也就不需要抽气步骤，参见图11。容器618通过一导墨管616与一液体泵614相连接，液体泵614的另一端与墨盒400的灌墨孔通过一注墨管610相连接，在注墨管610中部设置一流量表612，用于计量墨水的灌墨量。灌墨时直接将墨液从灌墨口440处向墨液腔402中灌入，通过正压，破坏墨液在灌墨口440处形成的半月面，墨液腔402内的气体通过通气孔414排出。为了防止墨液从通气孔处外泄，在通气孔414处连接有一软管420。当墨液腔被灌到预先设定好的容量时，停止灌墨，用胶塞438将灌墨口440密封。墨盒工作时，墨液由墨液腔402经由阀体支撑头部330，流经滤网56，通过引墨腔412进入喷墨记录设备的打印针50，进行打印。
上面已结合本发明的一些具体实施例说明本发明，但应该理解的是，虽然本发明通过如上较佳实施例加以描述，但是根据本发明的技术方案，还可以有多种变形；而本领域熟知的技术人员在不脱离本发明精神实质的前提下做出的更改与变形均应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种喷墨记录设备用墨盒的灌墨方法，其中该墨盒装置包括一出墨口，一远离出墨口的通气孔，它包括以下步骤a)将一阀体放置在墨盒腔内；b)向墨盒腔内灌墨，墨盒腔内的墨液被所述的阀体所保持。
2.根据权利要求1所述的一种喷墨记录设备用墨盒的灌墨方法，其中步骤b)还包括c)在所述出墨口面向供墨设备一端设置一密封件，所述阀体与所述密封件之间形成一引墨腔，在引墨腔所在的出墨口壁部上设置一引墨孔，通过所述的引墨孔将引墨腔内的气体抽出，使得引墨腔内充满墨液。
3.根据权利要求1所述的一种喷墨记录设备用墨盒的灌墨方法，其特征在于所述的灌墨步骤在常压下进行。
4.一种给带有阀体的墨盒灌墨的装置，该装置包括一灌墨装置，向墨盒腔内灌墨；一墨液计量装置，用以计量墨液的填加量。
5.根据权利要求4所述的一种给墨盒灌墨的装置，其特征在于，它还包括一抽气装置，将所述所述引墨腔内的气体抽出，使得引墨腔内充满墨液；
6.根据权利要求4所述的一种给墨盒灌墨的装置，其特征在于，其中所述的抽气装置，所述的灌墨装置及所述的计量装置为一体。
7.根据权利要求4所述的一种给墨盒灌墨的装置，其特征在于，其中所述的灌墨装置及所述的计量装置为一体。
8.根据权利要求6所述的一种给墨盒灌墨的装置，其特征在于，其中所述的抽气装置，所述的灌墨装置及所述的计量装置为各自分离件。
全文摘要
一种喷墨记录设备用墨盒的灌墨方法,其中墨液被灌注到带有阀体的墨盒容器中,阀体用以保持墨液,阀体与出墨口间形成引墨腔,它包括以下步骤,在引墨腔所在的出墨口壁部设置一引墨孔,通过引墨孔将引墨腔内的空气抽出,使得引墨腔内充满墨液,从而实现对整个墨盒的灌注。该灌墨方法简便易行,常压下操作即可。
文档编号B41J2/175GK1354089SQ0111
公开日2002年6月19日 申请日期2001年4月2日 优先权日2000年11月18日
发明者萧庆国, 李宇 申请人:珠海飞马耗材有限公司