专利名称：墨水匣的压力调节方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种墨水匣的压力调节方法及装置。
背景技术：
喷墨打印机在现今的信息时代已成为电脑的必要附属打印配备，常用的喷墨方式有压电式及热气泡式，而不论任何一种喷墨方式，喷墨打印机组件中的墨水匣要能达到最佳的使用，而不发生漏墨或墨水无法流出现象以进行正常打印，必须靠在其内部作适当的压力控制，才可使墨水匣内的负压(是指在墨水匣内形成部份的真空状态或是较大气压力略小的匣内压力)维持在一适当而稳定的状态；而一般喷墨打印机的墨水匣通常可分为仅容纳墨水的墨水匣及在墨水匣上同时设有打印芯片的墨水匣；前者的墨水匣需配合插设在喷墨打印机中具有打印芯片的打印头，而后者则墨水匣与芯片同在一体共称为喷墨头(或喷墨笔)；以下所讨论的墨水匣将不受前述二者中任一者的限制，而泛指任一需要作压力调节的喷墨打印机用墨水匣的压力调节方法及其装置。
在美国第5,409,134号发明专利中揭示一种如图1所示的墨水匣内压力调节方法，它是利用在墨水匣1内设一对附贴有气袋11的弹片12，气袋11内部设为经由墨水匣1上盖体13所固设的孔座131上气孔132与外部空气相流通；当墨水匣1内墨水因打印而减少时，墨水匣1中空气所占空间的增加将使负压变大，而使气袋11膨胀并将原呈弯曲状的弹片12趋向平板状，使弹片12蓄积回复力，并同时借助气孔132自外部补充空气进入气袋11内，以使墨水匣1内的负压与外部的空气压力达到一个适当的平衡；同理，若因其它因素使墨水匣1外的空气压力小于墨水匣1内的压力，则弹片12的回复力将驱使弹片12恢复至原弯曲状，而使气袋11在因此而缩小内部体积时；将内部空气挤出至墨水匣1外部，以获得墨水匣1内、外压力的平衡。
在维持压力平衡的气体调节操作中，利用弹片12的弹力与附着在其上气袋11的膨胀关系来达成墨水匣1中负压变化的对应性调整，由于气袋11内部空气容量大，可允许较大压力差所产生的空气容积变化，但因弹片12本身具有变形所需的基础压力条件，对于不足以发生变形的压力差反应将欠缺灵敏；另在制造技术上精确地掌握弹片12的弹性系数及气袋11的容积变化是困难的，因为所产生的压力差对弹片12造成弯曲较容易，但当弹片12已弯曲至一定程度时，压力差反应在弹片12的弯曲变形上将显得迟顿；加上弹片12与气袋11间可能的附着不良与尚需配合孔座131安装所可能产生的故障，将可能使借助此压力调节方法所建立起的装置在应用一段时间后对压力变化的反应能力变差，或在生产时即使产品的优良率降低。
另外，美国第5,526030号发明专利揭示另一种如图2所示的压力调节的方法，其在墨水匣2的底部设一孔状开口21，所述开口21中设有一珠体22，并借助孔状内侧如图3所示那样设有若干微凸的肋条23，而使开口21与珠体22间形成具有微细的缝隙24；开口21的下方连通墨水匣2底部如图4所示的一曲绕的流道25，并使流道25相对于对应开口21的末端与一覆罩整体流道25的盖板26上的孔27相通；当墨水匣2内部压力较外部压力低时，空气经由孔27与开口21间的流道25及缝隙24补充到墨水匣2内，以使墨水匣2内、外的压力达到预定的平衡；当墨水匣2内部压力较外部高时，墨水经缝隙24流到墨水匣2底部的流道25中暂存；但当墨水匣2内压力回降时，借助压力差及毛细管效应，暂存流道25中的墨水仍将回流至墨水匣2内。
此种墨水匣中压力调节的方法较前述利用袋体与弹片的方法简单，但因墨水匣2底部流道25的纳墨量极微，若遇墨水匣2内、外压力差较大情况，仅靠流道25并无法完全容纳因压力差而自墨水匣2经缝隙24流出的墨水，因此常会发生漏墨的现象；另一方面，开口21上肋条23配合珠体22所形成的缝隙24必须能达到相当的精确度，否则毛细作用将不顺畅，相对造成生产优良率降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过具有弹性的袋体与具有多孔特性的滤芯在互相协调互补下进行墨水匣内负压的调节，以使墨水匣内、外的压力差获得一稳定的平衡的压力调节方法及其装置。
根据本发明一方面提供一种墨水匣的压力调节方法，其特点是包括在容纳墨水的墨水匣中提供一具有弹性的袋体，使墨水匣外部空气可以进出袋体；以及在所述墨水匣中提供一具有多孔特性的滤芯，使墨水匣外部空气可以经由滤芯进入墨水匣内部；使具有弹性的袋体与具有多孔特性的滤芯二者共同在墨水匣内、外压力差下形成互补地进行压力的调节。
根据本发明另一方面提供一种墨水匣的压力调节装置，其特点是包括一具有弹性的袋体，设于容纳墨水的墨水匣中，墨水匣外部空气可以进出袋体；一具有多孔特性的滤芯，设于容纳墨水的墨水匣中，墨水匣外部空气可以经由滤芯进入墨水匣内部；具有弹性的袋体与具有多孔特性的滤芯二者在墨水匣内、外压力差下，将互补地进行压力调节。
采用本发明的上述方案，由于所述墨水匣中的压力调节方法是借助在墨水匣中共同设置具有弹性的袋体作大范围的即时反应调节，及具有多孔特性的滤芯在有细微异动时作敏锐的调节，而将墨水匣内、外压力差调节维持在一最佳的平衡范围。
为更清楚理解本发明的目的、特点和优点，下面将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明；但本说明书中结合附图所列举的较佳实施例，并非是对本发明的任何限制。
图1所示是美国第5,409,134号发明专利使用气袋及弹片调节墨水匣压力的构造示意图；图2所示是美国第5,526,030号发明专利中使用珠体及流道调节墨水匣压力的剖面示意图；图3所示是图2中开口与珠体间缝隙的示意图；图4所示是图2中墨水匣底部流道的示意图；图5所示是本发明一较佳实施例应用于无芯片设置的墨水匣中进行压力调节的剖面示意图；图6所示是图5中墨水匣底部流道的示意图；图7所示是所述实施例中滤芯的构造示意图；图8所示是本发明实施例中应用于热气泡式喷墨头中的示意图。
具体实施例方式
请参阅图5所示的本发明应用于无芯片设置的墨水匣中进行压力调节的剖面示意图；在一可被安装于喷墨打印机设有打印芯片的打印头上进行供墨打印，而具有滤网31以过滤墨水后经供墨口32供应至前述打印头上芯片的墨水匣3内部，设置一本身具有适当弹性的袋体4，所述袋体4借助一设置在墨水匣3盖体33上的开孔34与墨水匣3外部相通，使墨水匣3外部空气可以进出袋体4；所述开孔34是形成于固设在盖体33上的孔座35中，同时使袋体4固设在所述孔座35上。
所述墨水匣3上另设置一本身具有多孔特性的滤芯5，它安置在墨水匣3底部的一可与外界相通的定位孔51中，所述定位孔51提供一向定位孔51中央轴线径向凸伸的止挡缘511，并提供一适当的孔径及具有适当锥度的拔模角度，使滤芯5易于插嵌及止于定位孔51适当定位中，并保持一适当而不易脱落的紧度；定位孔51的下方连通墨水匣3底部如图6所示的一曲绕的流道52，并使流道52相对于对应定位孔51末端与一覆罩整体流道52的盖板53上的孔54相通；空气可由所述孔54经流道52而至滤芯5进入墨水匣内；所述流道52的曲绕方式可依需要改变，并不拘于一定的弯曲形状或空间形态。
本发明实施例中压力调节的方法，是当墨水匣3内因打印而墨水减少或其它因素产生墨水匣3中负压变大时，将令墨水匣3外的空气进入袋体4补偿因墨水减少所增加的内部空气容积，此时具有弹性的袋体4将蓄积回复力；当墨水匣3内部的负压因故变小时(即较原先压力升高)，所述具有弹性的袋体4容积将因原蓄积的回复力及容积内部负压的和大于外界大气压力而缩小，此时将袋体4内的空气经由开孔34排出墨水匣3外，而令墨水匣3内、外的压力达到平衡；在维持压力平衡的气体调节操作中，袋体4内部空气容量大，允许较大压力差所产生的空气容积变化，而袋体4本身弹性变形与回复力的关系，以及袋体4容积大小与实际墨水匣3内、外压力差所需的可变容积关系所影响的压力调节的灵敏性，将借助墨水匣3中的滤芯5来进行互补；当前述墨水匣3内、外压力差尚未达到具有弹性的袋体4基本的变形压力差、或袋体4膨胀到一无法再膨胀的时候、或其间不稳定的压力差变化时，因滤芯5本身多孔特性而可具有毛细作用的滤芯5将在墨水匣3内部压力较外部压力低时，使空气经由滤芯5补充到墨水匣3内，以使墨水匣3内、外的压力达到预定的平衡；当墨水匣3内部压力较外部高时，墨水经滤芯5流到墨水匣3底部的流道52中暂存；但当墨水匣3内压力回降时，借助压力差及毛细管效应，暂存流道52中的墨水仍将回流至墨水匣3内；而滤芯5本身密度将会影响空气进出滤芯5的难易，当使用较高密度的滤芯5时，外部空气不易经由滤芯5而进入墨水匣3内进行补气，同理墨水匣3内的墨水亦不易经滤芯5流至流道52中暂存。
而当使用较低密度的滤芯5时，外部空气容易经由滤芯5进入墨水匣3内补气将使墨水匣3内的负压过低，导致易漏墨；诸如滤芯5密度高低不易掌握所产生对墨水匣3内负压的影响，恰可由具有弹性的袋体4予以互补；因此，具弹性的袋体4与具有多孔特性的滤芯5二者形成极密切而微妙的互动，借助在墨水匣3内、外压力差变化时，袋体4依其弹性在空气进出袋体4使袋体4容积产生变化，及滤芯5提供毛细作用的补气操作下，二者相互协调而互补地进行墨水匣3内压力的调节，使墨水匣3内压力变化能借助本身具有弹性的袋体4作大范围的即时反应调节，亦能借助具有多孔特性的滤芯5在有细微异动时即作敏锐的调节，而将墨水匣3内、外压力差调节在一最佳的平衡范围。
而具有多孔特性的滤芯5本身亦具有良好的含墨能力，在墨水匣3倒置而非内、外发生压力差时，墨水并不易经由滤芯5的孔隙进入墨水匣3中改变内部的负压。
在袋体4的选用上，依照其使用的环境，其完全膨胀的最大容积与墨水匣3总容积的比例，可以在10％至60％的范围内选用；而材质则采用具有适当弹性者，可以选用例如降服强度在5600～6400kg/cm2间的例如乳胶、硅胶、橡胶等的聚合物。
在滤芯5材质的选用上，依照所配合的袋体4，可以选用如图7所示具有数种轴向纤维55排列组成整体截面直径约2mm～~9mm的具有多孔特性的聚丙烯和聚乙烯聚合物组织，孔隙56的产生来自于纤维55间的间隙，滤芯5纤维55的密度大致介于0.01g/cm3～0.8g/cm3范围。
本发明中使用具弹性的袋体4与具有多孔特性的滤芯5二者形成极密切而微妙的互动，使墨水匣3内、外的压力在二者的相互补偿下达到一最适当的调节，不仅避免复杂而难控的装置制造精度与组装不便，同时在压力调节的灵敏性上亦可大幅提高；虽然在本发明中引用热气泡式喷墨方法中未在墨水匣上设置打印芯片的实施例作说明，但任一熟悉本技术的人员应知本发明的技术可以应用于压电式喷墨方法的墨水匣或墨水匣上同时设有打印芯片通称为喷墨头的墨水匣，如图8所示，本发明实施例应用于热气泡式喷墨头时，仅是所述墨水匣6下方还设有打印芯片61，其它前述的压力调节方法与装置同前所述，兹不赘述；即本发明前述揭示的实施例并非用以限制本发明，任何熟悉本技术的人员在不脱离本发明的精神和范围内，依本发明所作的等效变化与替换皆应属本发明专利的涵盖范围。
权利要求
1.一种墨水匣的压力调节方法，其特征在于包括以下步骤在容纳墨水的墨水匣中提供一具有弹性的袋体，使墨水匣外部空气可以进出袋体；以及在所述墨水匣中提供一具有多孔特性的滤芯，使墨水匣外部空气可以经由滤芯进入墨水匣内部；以使具有弹性的袋体与具有多孔特性的滤芯二者共同在墨水匣内、外压力差下形成互补地进行压力的调节。
2.如权利要求1所述墨水匣的压力调节方法，其特征在于，所述袋体是借助设置在墨水匣盖体上的开孔与墨水匣外部相通，使墨水匣外部空气可以进出袋体。
3.如权利要求1所述墨水匣的压力调节方法，其特征在于，所述滤芯是借助墨水匣底部一定位孔而设置其中。
4.如权利要求3所述墨水匣的压力调节方法，其特征在于，所述定位孔提供一向定位孔中央轴线径向凸伸的止挡缘，并提供一适当的孔径及具有适当锥度的拔模角度，使滤芯定位其中。
5.如权利要求1所述墨水匣的压力调节方法，其特征在于，所述袋体选用完全膨胀的最大容积与墨水匣总容积的比例是在10％至60％的范围内。
6.如权利要求1所述墨水匣的压力调节方法，其特征在于，所述袋体选用降服强度在5600～6400kg/cm2间的聚合物。
7.如权利要求1所述墨水匣的压力调节方法，其特征在于，所述滤芯选用具有数种轴向纤维排列组成的材质。
8.如权利要求1所述墨水匣的压力调节方法，其特征在于，所述滤芯选用聚丙烯和聚乙烯的聚合物。
9.如权利要求1所述墨水匣的压力调节方法，其特征在于，所述滤芯密度介于0.01g/cm3～0.8g/cm3范围。
10.如权利要求1所述墨水匣的压力调节方法，其特征在于，所述滤芯与墨水匣外部空气间提供一可供墨水匣外部空气经过并由滤芯进入墨水匣内部的流道，并借助流道可暂存墨水。
11.如权利要求10所述墨水匣的压力调节方法，其特征在于，所述流道相对于对应定位孔的末端与一覆罩整体流道的盖板上的一孔相通，空气可由所述孔经流道而至滤芯进入墨水匣内。
12.如权利要求1所述墨水匣的压力调节方法，其特征在于，所述墨水匣是一热气泡式喷墨的喷墨头，所述墨水匣下方设有打印芯片。
13.一种墨水匣的压力调节方法，其特征在于包括以下步骤在容纳墨水而下方设有打印芯片的墨水匣中提供一具有弹性的袋体，袋体借助设置在墨水匣盖体上的开孔与墨水匣外部相通，使墨水匣外部空气可以进出袋体；以及在所述墨水匣中提供一具有多孔特性的滤芯，使墨水匣外部空气可以经由滤芯进入墨水匣内部；以使具弹性的袋体与具有多孔特性的滤芯二者共同在墨水匣内、外压力差下形成互补地进行压力的调节。
14.一种墨水匣的压力调节装置，其特征在于包括一具有弹性的袋体，设于容纳墨水的墨水匣中，墨水匣外部空气可以进出袋体；以及一具有多孔特性的滤芯，设于容纳墨水的墨水匣中，墨水匣外部空气可以经由滤芯进入墨水匣内部；借此具弹性的袋体与具有多孔特性的滤芯二者在墨水匣内、外压力差下，将互补地进行压力调节。
15.如权利要求14所述墨水匣的压力调节装置，其特征在于，所述袋体设置在墨水匣盖体上，盖体上设有开孔使墨水匣外部空气可经开孔进出袋体。
16.如权利要求14所述墨水匣的压力调节装置，其特征在于，所述滤芯设于墨水匣底部的一定位孔中。
17.如权利要求16所述墨水匣的压力调节装置，其特征在于，所述定位孔设有一向定位孔中央轴线凸伸的止挡缘。
18.如权利要求14所述墨水匣的压力调节装置，其特征在于，所述袋体完全膨胀的最大容积与墨水匣总容积的比例是在10％至60％的范围内。
19.如权利要求14所述墨水匣的压力调节装置，其特征在于，所述袋体为降服强度在5600～6400kg/cm2间的聚合物。
20.如权利要求14所述墨水匣的压力调节装置，其特征在于，所述滤芯为具有数种轴向纤维排列组成的材质。
21.如权利要求14所述墨水匣的压力调节装置，其特征在于，所述滤芯为聚丙烯和聚乙烯的聚合物。
22.如权利要求14所述墨水匣的压力调节装置，其特征在于，所述滤芯密度介于0.01g/cm3-0.8g/cm3范围。
23.如权利要求14所述墨水匣的压力调节装置，其特征在于，所述滤芯与墨水匣外部空气间设有一可供墨水匣外部空气经过并由滤芯进入墨水匣内部的流道，并借助流道可暂存墨水。
24.如权利要求23所述墨水匣的压力调节装置，其特征在于，所述流道相对于对应定位孔的末端与一覆罩整体流道的盖板上的一孔相通，空气可由所述孔经流道而至滤芯进入墨水匣内。
25.如权利要求14所述墨水匣的压力调节方法，其特征在于，所述墨水匣是一热气泡式喷墨的喷墨头，所述墨水匣下方设有打印芯片。
26.一种墨水匣的压力调节装置，其特征在于包括一具有弹性的袋体，设于容纳墨水而下方设有打印芯片的墨水匣中，袋体借助设置在墨水匣盖体上的开孔与墨水匣外部相通，使墨水匣外部空气可以经由进出袋体；以及一具有多孔特性的滤芯，设于容纳墨水的墨水匣中，墨水匣外部空气可以经由滤芯进入墨水匣内部；借此具有弹性的袋体与具有多孔特性的滤芯二者在墨水匣内、外压力差下，将互补地进行压力调节。
全文摘要
本发明是在墨水匣内设一可供外界空气进出且本身具有弹性的袋体，配合另一同设在墨水匣内具有多孔特性的滤芯，借助在墨水匣内、外压力差变化时，袋体依其弹性在空气进出袋体使袋体容积产生变化及滤芯提供毛细作用的补气操作下，二者相互协调而互补地进行墨水匣内压力的调节，使墨水匣内压力变化能借助本身具有弹性的袋体作大范围的即时反应调节，亦能借助具有多孔特性的滤芯在有细微异动时即作敏锐的调节，而将墨水匣内、外压力差调节维持在一最佳的平衡范围。
文档编号B41J2/175GK1403291SQ01132660
公开日2003年3月19日 申请日期2001年9月5日 优先权日2001年9月5日
发明者余荣候, 张正明 申请人:研能科技股份有限公司