专利名称：油墨储存器的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及油墨储存器。
背景技术：
成像装置，如打印机、传真机等，经常使用打印头在可印刷介质，如纸，上进行打印。油墨通常从油墨储存器通过一个流动通道供应到打印头。在一种应用中，油墨储存器和打印头形成一个单一单元，如打印盒，且在打印过程中油墨从油墨储存器通过流动通道流动到打印头。在另一个例子中，油墨储存器和打印头是分开的，在打印过程中，油墨从油墨储存器通过一个互联油墨储存器和打印头的柔性管流动到打印头。许多打印头，如喷墨打印机中使用的打印头，包括对供应到打印头的油墨进行汽化的电阻器。这样使得油墨通过打印头的小孔喷射，从而在可打印的介质上打印油墨点。
为防止油墨从储存器中泄漏，通常在油墨上施加一个力，从而将油墨保持在油墨储存器中。例如，许多油墨储存器含有能够吸收和保持油墨的多孔介质，如泡沫材料(或油墨海绵)。油墨海绵的毛细作用施加一个力(毛细力)，该力将油墨抽入油墨海绵中，防止油墨从油墨海绵泄漏因而从储存器中泄漏出来。通常还在油墨储存器中使用气囊来向油墨施加保持力。
许多油墨储存器通气到大气压，以防止储存器中可能减少或阻碍油墨流动到打印头的过高的负压。此外，通气还缓解了当油墨储存器暴露于，例如，在运输过程中可能遇到的如汽车中的高温或者高海拔飞机中的低压这样的极端环境条件时可能发生的压力聚积。
一些油墨储存器使用多孔薄膜来通气。这些薄膜使空气流动通过通气口，同时防止油墨通过通气口泄漏。但当被油墨浸湿时这些薄膜的孔会被堵塞。另外，许多最近开发的油墨类型具有减小的表面张力(因而具有更好的可浸湿能力)，从而提高了油墨输送速度以快速打印。为防止这些油墨浸湿薄膜，油墨储存器通常未充满，从而例如只有油墨海绵的约50-70％被油墨浸湿。因此，如果油墨膨胀或者储存器倒置，剩余的30-50％的油墨海绵将吸收油墨，从而防止油墨与多孔薄膜接触。为进一步防止这些油墨浸湿薄膜，频繁增加油墨海绵的毛细作用，以向油墨施加更大的毛细力，从而更好地将油墨保持在油墨海绵中。这样做的一个问题在于，与较低毛细作用油墨海绵相比，从高毛细作用油墨海绵中分离出的用于打印的油墨少。这意味着当油墨不再能够从油墨海绵中分离出用于打印时，与低毛细作用油墨储海棉相比，高毛细作用油墨海绵中会有更多不能释放出的剩余油墨(搁浅的油墨)。
由于上述原因，以及本领域技术人员在阅读和理解了本说明书后将明白的下面所述的其它原因，现有技术中需要通气式油墨储存器的替代物。
发明内容
本发明的一个实施例提供一种油墨储存器，该油墨储存器具有一个本体和一个设置于本体上的盖。一个通气口设置在盖中。通气口具有一个穿过盖的通气孔和一个细长的通气路径，该通气路径联通地将通气孔与围绕油墨储存器外部的大气连接。一种经过疏油处理的多孔薄膜设置于通气孔上，该多孔薄膜用于从它排斥油墨，并用于使空气流动通过该多孔薄膜和通气口。
图1是根据本发明一个实施例的油墨储存器的剖视图。
图2是沿图1中线2-2所取的视图。
图3表示根据本发明另一个实施例的打印盒。
图4表示根据本发明另一个实施例的油墨沉积系统。
具体实施例方式
在下面对当前实施例的详细描述中，参照构成其一部分的附图，其中通过图示表示了可实践本发明的特定实施例。对这些实施例进行了足够详细的描述，从而使本领域技术人员能够实践本发明，可以理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可使用其它实施例，以及对工艺、电气或机械方面进行变化。因此下面的详细描述并不是限定的意义，本发明的范围仅由附属权利要求及其等同物限定。
图1是根据本发明一个实施例的油墨储存器100的剖视图。油墨储存器100包括一个外壳110，该外壳110具有一个通气孔120和一个出口130。出口130穿过外壳110的本体132。在一个实施例中，例如在油墨储存器使用之前运输、存储时，固定到本体132上的密封件如标签、胶带等，设置于出口130上用于封闭出口130。除去密封件134以进行打印。
对于一个实施例，如图1和图2是所示，通气孔120设置在外壳110的盖136中，图2是沿图1中线2-2所取的盖136的视图。对于某些实施例，通气口120包括一个穿过盖136的通气孔138，和一个与通气孔138相连接的盖136的外表面135内的沟槽142。对于一个实施例，如图2中所示，沟槽142具有蛇形形状。一个密封件146(图2中由点划线表示)设置在盖136上，如固定到盖136的外表面135上的标签、胶带等，从而封闭位于外表面135上的通气孔138。密封件146还封闭沟槽142的一个开放侧，从而形成一个与通气孔138相连并从中伸出的细长的通气通道144。但密封件146并不覆盖沟槽142的全部范围，如图1和2所示。而是沟槽142的一部分140保持向围绕油墨储存器100的大气开放。因此通气路径144联通地将通气孔138与围绕油墨储存器100外部的大气连接。对于一个实施例，通气路径144具有蛇形形状。对于另一个实施例，如图1中所示，通气孔138基本上垂直穿过盖136，通气路径144基本上垂直于通气孔138。
通气口120响应油墨储存器100外部的大气条件的改变，如大气压和温度的改变而调节油墨储存器100内部的压力。在使用过程中当通过出口130从油墨储存器100抽出油墨时，通气口120还能够使空气代替油墨，而流体不会从油墨中显著地蒸发。
在与密封件146相对的通气口120的通气孔138上设有一个多孔薄膜160，用于使空气流动穿过通气孔138从而穿过通气口120，并用于从薄膜160排斥油墨。从薄膜160排斥油墨用于防止油墨阻塞多孔薄膜160的孔从而阻塞通气口120。通气路径144与薄膜160的结合使空气流动穿过通气口120，并防止油墨通过通气口120泄漏。对于各实施例，薄膜160通过热铆接、超声焊接、胶粘等紧固到盖136的内表面137上。
在一个实施例中，薄膜160经过疏油处理。对于另一个实施例，疏油处理使薄膜160能够防止被表面张力小于约30达因/厘米的油墨浸湿(或者排斥油墨)。对于另一个实施例，薄膜160包括一个进行了疏油处理的膨胀的聚四氟乙烯(PTFE)薄膜。本领域技术人员将理解，对多孔薄膜如薄膜160进行疏油处理，经常会将具有氟原子的化合物应用到多孔薄膜上，如具有聚氟烷基、三氟甲基、全氟烷基等的化合物。疏油处理的薄膜可从W.L.Gore&Associates(美国得拉华州纽沃克)、Nitto Denko公司(日本大阪)和Donaldson公司(美国明尼苏达州明尼安那波利斯)获得。
一个多孔介质150位于油墨储存器100的内部148中，即在本体132中。多孔介质150适于容纳油墨，并起当除去密封件134时防止油墨通过出口130泄漏。特别地，多孔介质150具有向油墨上施加毛细力的毛细作用，起到防止油墨通过出口130泄漏的作用。对于各实施例，多孔介质150是亲水的毛细材料，如粘结的聚酯纤维、聚亚安酯、三聚氰胺等。
在一个实施例中，一个间隙162将盖136与多孔介质150分开。在另一个实施例中，隔板164位于间隙162中，并在盖136与多孔介质150之间延伸。对于一个实施例，隔板164是与盖136成一体的雉堞墙形式。当打印过程中从油墨储存器100中抽出油墨时，隔板164使空气能够从通气口120移动进入多孔介质150中，以取代油墨。
油墨储存器100最初容纳足够的油墨来浸湿多孔介质150，如最多约为其高度h的75-95％。剩余的多孔介质150和间隙162容纳空气。在一个实施例中，油墨具有小于或等于约30达因/厘米的表面张力。在操作过程中，除去密封件134，通过出口130从油墨储存器100中抽出油墨。当油墨抽出后，外界的大气压通过通气口120和薄膜160进入油墨储存器100中，以取代抽出的油墨。具体地，空气流动通过沟槽部分140，沿着盖136穿过通气路径144、穿过通气孔138、穿过薄膜160的孔，进入油墨储存器100的内部148中。这样可防止会减少或防止油墨从储存器100中流出的储存器100中的多余的负压。
当使油墨和空气膨胀时，如当油墨储存器100暴露于足够高的温度或低压时，空气从油墨储存器100的内部148通过薄膜160以及通气口120流到油墨储存器100的外部。更具体地，空气流动通过薄膜160的孔、通气孔138、通气路径144和沟槽部分140到达油墨储存器100外部。这样降低了油墨储存器100中的压力。当油墨膨胀到间隙162中并遇到薄膜160时，薄膜160排斥油墨，从而防止油墨穿过薄膜160。这样可保持薄膜160的孔中没有油墨，从而使空气流动通过这些孔。
当将油墨储存器100定向成使油墨遇到薄膜160时，如转动储存器100，使薄膜160位于多孔介质150的一侧或下面薄膜160同样排斥油墨。这样可保持薄膜160的孔没有油墨，从而当油墨从油墨储存器100中流出时使空气能够穿过薄膜160并因此穿过通气口120。
图3中示出根据本发明另一实施例的油墨(或打印)盒300。图1和3中共同的元件像图1中那样标记，且如上所述。打印盒300包括一个打印头310，如喷墨打印头，在一个实施例中该打印头310与油墨储存器100成一体。打印头300通过一个流动通道320与油墨储存器100的出口130流体连接。在打印过程中，油墨储存器100通过流动通道320将例如表面张力小于或等于约30达因/厘米的油墨供应到打印头310。打印头310包括多个小孔330，当打印盒通过成像设备(未图示)如打印机、传真机等的可移动架(未图示)在可打印介质340上传送时，这些小孔330用于排出供应到打印头310的油墨而在可打印介质340如纸上打印。在另一个实施例中，多孔介质150的毛细作用在油墨上施加一个毛细力，以防止当打印头310没有被致动而打印时，油墨通过出口130因而通过这些小孔310泄漏。
在另一个实施例中，通过用位于打印头310中的电阻器350蒸发油墨，从而通过这些小孔330将油墨排出。在某些实施例中，向油墨中填加表面活性剂，将表面张力降低到低于或等于约30达因/厘米，以提高油墨储存器100向打印头310因而向小孔330供应油墨的速度。这样提高了小孔330排出油墨的频率。当油墨通过小孔330排出时，空气通过通气口120和薄膜160流入油墨储存器100中，以取代通过小孔330排出的油墨。在一个实施例中，在小孔330上设置一个密封件360(由点划线表示)，如固定到打印头310上的标签、胶带等，用于例如当在使用之前运输、储存油墨盒300时封闭小孔330。除去密封件360以进行打印。
图4中示出根据本发明另一个实施例的油墨沉积系统400。图1和4中共同的元件像图1中那样标记，且如上所述。油墨沉积系统400包括一个打印头410，如喷墨打印头，该打印头410通过一根柔性导管420如塑料或橡胶管等与油墨储存器100的出口130流体连接。在打印过程中，油墨储存器100通过导管420将表面张力小于或等于约30达因/厘米的油墨供应到打印头410。
对于一个实施例，打印头410连接到成像设备(未图示)如打印机、传真机等的一个可移动架(未图示)上，而油墨储存器100固定到远离打印头410的成像设备上。在打印过程中，打印头410移动跨过可打印介质425，如纸，将图像沉积在可打印介质425上，同时油墨储存器100保持静止。柔性导管420使打印头410能够相对于油墨储存器100移动。
打印头410包括多个小孔430，用于排出供应到打印头410的油墨而在可打印介质425上打印。在一个实施例中，通过用位于打印头410中的电阻器440蒸发油墨而通过这些小孔430排出油墨。在某些实施例中，向油墨中填加表面活性剂，将表面张力降低到小于或等于约30达因/厘米，以提高油墨储存器向打印头410因而向小孔430供应油墨的速度。这样提高了小孔430排出油墨的频率。当油墨通过小孔430排出时，空气通过通气口120和薄膜160流入油墨储存器100中，以取代通过小孔430排出的油墨。在一个实施例中，在小孔430上设置一个密封件460(由点划线表示)，如固定到打印头410上的标签、胶带等，用于例如当在使用之前运输、储存油墨沉积系统400时封闭小孔430。去除密封件以用于打印。
结论虽然这里图示和描述了若干特定实施例，但本领域技术人员将理解，任何有利于实现该目的的设置都可替换所示的特定实施例。本领域技术人员将明白本发明的许多改进。因此，本申请试图覆盖本发明的任何改进和变化。显然，本发明仅由下面的权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种油墨储存器(100)，包括一本体(132)；一设置于该本体(132)上的盖(136)；一设置于该盖(136)中的通气口(120)，该通气口(120)包括一个穿过盖(136)的通气孔(138)和一个细长的通气路径(144)，该通气路径(144)联通地将通气孔(138)与围绕油墨储存器(100)外部的大气连接；及一设置于通气孔(138)上经过疏油处理的多孔薄膜(160)，该多孔薄膜(160)用于从它排斥油墨，并用于使空气流动通过该多孔薄膜(160)和通气口(120)。
2.如权利要求1所述的油墨储存器(100)，还包括一位于本体(132)中的多孔介质(150)，用于容纳油墨，并用于防止油墨通过穿过本体(132)的出口(130)泄漏。
3.如权利要求1所述的油墨储存器(100)，其中该细长的通气路径(144)具有蛇形形状。
4.如权利要求1所述的油墨储存器(100)，其中该细长的通气路径(144)包括一沟槽(142)，该沟槽(142)设置于由一密封件(146)覆盖的盖(136)的外表面(135)中，其中该密封件(146)封闭与多孔薄膜(160)相对的通气孔(138)。
5.如权利要求1所述的油墨储存器(100)，其中该油墨储存器(100)与一打印头(310，410)流体连接。
6.如权利要求1所述的油墨储存器(100)，其中油墨储存器(100)通过一柔性导管(420)与一打印头(410)流体连接。
7.一种用于对油墨储存器(100)进行通气的方法，该方法包括将一通气孔(138)穿过油墨储存器(100)的盖(136)；在围绕油墨储存器(100)外部的大气与通气孔(138)之间在盖(136)中设置一个细长的通气路径(144)，该通气路径(144)用于联通地连接通气孔(138)和大气；及在通气孔(138)上设置一个经过疏油处理的多孔薄膜(160)，用于从该多孔薄膜(160)排斥油墨，并使空气通过该多孔薄膜(160)、通气孔(138)和细长通气路径(144)在油墨储存器(100)与大气之间流动。
8.一种分配油墨的方法，该方法包括将油墨从一个油墨储存器(100)供应到打印头(310，410)；从该打印头(310，410)中排出油墨；用空气取代油墨储存器(100)中的油墨，其中空气从围绕油墨储存器(100)外部的大气流经设置于油墨储存器(100)的盖(136)中的细长通气路径(144)、与细长通气路径(144)相联并穿过盖(136)的通气孔(138)，设置于通气孔(138)上的经过疏油处理的多孔薄膜(160)，进入油墨储存器(100)，其中该经过疏油处理的多孔薄膜(160)用于从它排斥油墨。
9.如权利要求8所述的方法，还包括向油墨填加表面活性剂，以降低油墨的表面张力。
10.如权利要求9所述的方法，其中向油墨填加表面活性剂以降低油墨的表面张力将表面张力降低到小于或等于约30达因/厘米。
全文摘要
一种油墨储存器(100)，该油墨储存器(100)具有一个本体(132)和一个设置于本体(132)上的盖(136)。一个通气口(120)设置在盖(136)中。通气口(120)具有一个穿过盖(136)的通气孔(138)和一个细长的通气路径(144)，该通气路径(144)联通地将通气孔(138)与围绕油墨储存器(100)外部的大气连接。一个经过疏油处理的多孔薄膜(160)设置于通气孔(138)上，该多孔薄膜(160)用于从它排斥油墨，并用于使空气流动通过该多孔薄膜(160)和通气口(120)。
文档编号B41J2/175GK1524706SQ200310124719
公开日2004年9月1日 申请日期2003年12月24日 优先权日2003年2月24日
发明者D·N·奥尔森, D N 奥尔森 申请人:惠普开发有限公司