专利名称：置换式恒压墨盒及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种喷墨打印机供墨装置及其使用方法，具体地说，是一种小型便携式打印机用的置换式恒压墨盒及其使用方法。
背景技术：
为适应移动办公时打印的需要，现有一种市售的小型便携式打印机如图1所示，打印机4的后部有一个工作时斜向外伸的搁纸板41，其下方有一带仓盖42的墨盒仓43，在搁纸板41与墨盒仓43上口之间有一个锁定柄44，六色墨盒插入墨盒仓43后，从左向右板动锁定柄44可将六色墨盒锁定在墨盒仓43内，仓盖42边缘上有一凸块45，合盖时，凸块45会触动合盖开关，接通打印机电源，从而防止不合盖状态下进行打印工作。墨盒仓43内放置一只如图2示的六色墨盒5，为清楚起见，图2示的六色墨盒5加以放大。六色墨盒5的前端有一个废墨入口501、六个不同颜色墨液的出墨口502，六色墨盒5可前端朝向打印机4墨盒仓43插入，六色墨盒5的两侧各有一个锁定位507。参见图3，这是六色墨盒5的横剖面图，六色墨盒5内腔的上方隔出一个与废墨入口501连通的废墨腔503，用于收集清洗打印头时费弃的墨液，在内腔其他空间504内，有六只含颜色不同墨液的柔性墨袋505，墨袋505出口与出墨口502共轴线且内置一个自闭阀506。六色墨盒5插入墨盒仓43就位时，打印机上的废墨输出针管、受墨针分别密封地插入废墨入口501、出墨口502，打开各口内的自闭阀，开通供墨通道和收废墨通道，六色墨盒5自墨盒仓43内取出时，自闭阀关闭，防止墨液外泄。
由于这类打印机本身体积较小，六色墨盒5的体积受限，墨袋505的容墨量就更小，这使打印工作受到了一定的限制，此外，其中任一种颜色的墨液耗尽将导致整个六色墨盒报废。还有，由于容墨量很小，六色墨盒5需经常向墨盒仓43安装或卸下，使用过程中常发生打印机中锁定机构疲劳损坏或失灵的情况，造成装卸不便。
发明内容
必须注意的是，在上述已有技术中，墨袋505内墨液体的最高位略低于打印机打印头喷嘴平面，随着打印墨液体的最高位会逐渐下降，但这时仍在打印头吸力能及的范围之内，因而仍在正常供墨压力范围内。因此，要想扩大墨盒的容墨量，为避免出现打印头喷嘴处压力过大而自溢墨液的现象，或者打印头吸不上墨的现象，墨盒的高度不能变动，一个可行的方案是相对增大容墨腔的面积，墨盒会因此超出打印机工作时的最大轮廓尺寸，使便携式打印机失去优势。
本发明的主要目的，是在不超过打印机工作时最大轮廓尺寸的情形下给出一种大容量的置换式恒压墨盒；本发明的另一目的是给出一种某一颜色墨液耗尽时不致整个墨盒报废，可以方便地置换该色墨容器的置换式恒压墨盒；本发明的再一目的是给出一种结构简单、使用经济的置换式恒压墨盒；本发明的还一目的是给出上述置换式恒压墨盒向打印机上安装及拆卸时，可有效地对打印机锁定机构进行防损保护的使用方法。
为实现上述目的，本发明提供的置换式恒压墨盒包括一个可自打印机盒仓开口插入的盒匣，盒匣前端有一可与打印机对接的废墨入口及二个或二个以上可与打印机受墨口对接的开口。盒匣后端敞口，内侧设有导入墨盒体、废墨盒体的导板，二个或二个以上可向打印机以恒压方式提供墨液的墨盒体可装拆地固定在盒匣内，每只墨盒体至少一部分位于盒匣后上方，一个用于收存废墨的废墨盒体也可装拆地固定在盒匣内，其也有一部分容积位于盒匣后上方，因此，在具有较大的容墨量的同时，由于利用了搁纸板下的空间，并没有超出打印机的最大轮廓尺寸。盒匣与已有技术的六色墨盒盒体在与打印机适配的作用上相同，但结构改为后端敞口且内侧设置导板，使大容量墨盒体和废墨盒体插入并通过其向打印机供墨成为可能，同时，也使得每只墨盒体随意置换成为可能，提高了墨盒的经济性。
为使得结构简单，可用如下结构的墨盒体来实现恒压供墨，墨盒体的墨腔分为一个供墨腔及一个储墨腔，供墨腔前端有与盒匣开口共轴线的出墨口，以便向打印机供墨，两腔通过一个位于底部的通道连通，储墨腔容积大于供墨腔容积，且储墨腔内顶高于供墨腔内顶，墨盒体设有连通墨腔与外界的气道，气道与外界连通一端设在储墨腔上部，与墨腔连通一端设在供墨腔上部。这样结构的墨盒体提供恒压供墨原理将在本发明的最佳实施例中加以详细说明，同时，还可见实现恒压的简单结构。
为使废墨回收效果更佳，废墨盒体设计了一个内容吸墨多孔材料的收墨腔，收墨腔前端设有与所述墨匣废墨入口共轴线的入墨口，收墨腔上部有连通外界的排气孔。不断增多的废墨在多孔材料毛吸作用下吸入收墨腔，同时，收墨腔内空气自排气孔排出。
本发明给出的置换式恒压墨盒的使用方法，主要是置换式恒压墨盒向打印机上安装或卸下时的步骤，向打印机安装时，首先应打开打印机墨盒仓盖，将墨匣装入打印机墨盒仓，并扳动锁定柄将墨匣与打印机锁定，正常使用过程中墨匣不再取下。然后，分别将各墨盒体及废墨盒体插入墨匣。自打印机上取下时，分别将各墨盒体及废墨盒体从墨匣内取出，扳动锁定柄使墨匣与打印机解锁，从打印机墨盒仓中抽出墨匣。
由以上使用方法可见，通常只要更换耗尽墨液的墨盒体及装满废液的废墨盒体即可，无需频繁地将墨匣从打印机上取下，因此，有效地延长了打印机锁定机构的使用寿命。
应该指出的是，如果打印机锁定柄在开锁及上锁过程中的运动轨迹与废墨盒体及部分墨盒体不发生干涉，向打印机安装时还可以将不妨碍锁定柄转动的废墨盒体及墨盒体先插入墨匣，再将墨匣装入打印机墨盒仓，并扳动锁定柄将墨匣与打印机锁定，最后将其余墨盒体插入墨匣。从打印机上卸下时，先将妨碍锁定柄转动的各墨盒体从墨匣取出，扳动锁定柄使墨匣与打印机解锁，从打印机墨盒仓中抽出墨匣。该方法同样无需频繁地将墨匣从打印机上取下，延长打印机锁定机构的使用寿命。
图1是已有的一种小型便携式打印机的结构示意图；图2是该打印机使用的六色墨盒的外形结构放大图；图3是图2在某一墨袋处的剖视图；图4是本发明最佳实施例的立体图；图5是本发明最佳实施例的俯视图；图6是图5的A-A剖视图，反映墨盒体的一个侧面及墨盒体与墨匣装配关系；图7是图5的B-B剖视图，反映废墨盒体的一个侧面及废墨盒体与墨匣装配关系；
图8是反映废墨盒体与图7对应另一侧面的结构图；图9是反映墨盒体与图6对应另一侧面的结构图；图10是本发明最佳实施例与打印机间的立体分解图；图11是本发明最佳实施例装入打印机后的立体图；图12-图14是说明本发明最佳实施例使用方法的示意图；图15-图16是说明打印机锁定柄运动轨迹的示意图。
以下结合最佳实施例及其附图对本发明作进一步说明。
实施方式最佳实施例参见图4，本例由盒匣1、一只废墨盒体2及六只墨盒体3组合而成，盒匣1的前端有一个废墨入口11、六个开口12，导板14是底板内侧上的筋条，弹性止退部13也设置底板内侧上，在墨匣1的一侧设有一个触头16，墨匣1装入打印机墨盒仓时，其将以触压方式打开打印机电源开关。
参见图5，墨匣1的后端(图左侧)敞口，墨盒体3和废墨盒体2可自后上方斜向插入墨匣1。
参见图6，墨盒体3插入盒匣1就位后，前端的出墨口34与开口12对准并抵靠，后端的扣位36被弹性止退部13顶住，防止墨盒体3前后窜动。出墨口34内置一只自闭式密封圈35，其在受墨针插入时导通，拨出时关闭。盒匣1的底部还设有数只用来与打印机盒仓盖扣紧的扣位15。墨腔分为供墨腔31和储墨腔32，供墨腔32体积较小，高度也较小，储墨腔31体积较大，高度也较大，两腔通过设在底部的通道33连通。
墨盒体3的恒压原理参见图9，在墨盒体3的一个侧壁设有气道37，从外界向墨盒体3进气的气道入口38设置在储墨腔31的高位处，向墨盒体3腔内进气的气道出口39设置在供墨腔32内，气道37的结构是由成形在墨盒体3一个内侧壁上的槽沟及槽沟上的膜构成的。如图9，供墨腔32内有与大气相通的液位，即向打印头提供此液位高度的供墨压力，储墨腔31由于与大气相通的唯一气体通道33被墨液阻断，上部的空间是一个负压区，当墨液自出墨口34流出，一但供墨腔32内的液位下降到通道33最高点以下时，气体将进入前述负压区，从而使储墨腔31内的墨液向供墨腔32内补充，供墨腔32内的液位上升至初始高度，如此反复，使得打印头在供墨腔32水头压力微小变化的状况下进行恒压供墨，直至两腔液位等高。出墨口34通过一个细管状通道通至供墨腔32的底部，这样可以尽可能地将腔内的墨液用尽，减少残墨。
参见图7，废墨盒体2插入盒匣1就位后，前端的入墨口22与废墨入口11对准并抵靠，后端的扣位24被弹性止退部13顶住，防止废墨盒体2前后窜动。入墨口22内置一只自闭式密封圈23，其在废墨输出针管插入时导通，拨出时关闭。收墨腔21内置的多孔纤维材料可采用吸水海棉(图7中略去)。
参见图8，收墨腔21的上部开设一只与外界相通的排气孔25，在海棉吸收废墨时排出腔内的空气。
参见图10、图11，弹性止退部13为一向后上方延伸的悬臂杆，杆端为按手，杆中部有一钩部，钩在墨盒体3后端的扣位33上，废墨盒体2后端的扣位24也由相同结构的弹性止退部13限位。当本例的置换式恒压墨盒相对打印机4就位后，墨盒体3、废墨盒体2高度均在搁纸板41以下，向后也基本不超过搁纸板41外伸范围，因此，在扩大了容液量的同时并不增加打印机4使用工况的最大轮廓尺寸。当打印机4显示某一色墨液耗尽时，可按下该色墨盒体3处的弹性止退部13的按手取出该墨盒体3，用一新的墨盒体3置换，废墨盒体2装满废墨后的置换方式也是如此。
本发明给出的置换式恒压墨盒装机及卸下方法步骤如下参见图12，本例这款打印机具有墨盒锁定机构及防开盖状态下打印的电源开关。首先，将打印机4的盒仓盖42开启，此时可见锁定柄44及打印机电源开关46，置锁定柄44于开锁位置(图12示的左侧)，然后将墨匣1前端朝前插入，到位后将锁定柄44扳动置于锁定位置(图12示的右侧)，使墨匣1相对打印机4固定。
参见图13，盒匣1就位并被锁定后，触头16将抵压并开启前述的打印机4的电源开关46，且锁定柄44位于图13示的右侧，此时可将所有墨盒体3及废墨盒体2插入墨匣1。
卸下时，可按前述相反的顺序进行，不再赘述。
参见图14，从墨盒体3及废墨盒体2就位后的状态可见，在增加了容墨量的同时，它们基本没有超过搁纸板41外伸的后沿，也就是说，并没有增加这类小型便携式打印机工作时的最大轮廓尺寸，本发明利用了搁纸板下部的空间，布置了大容量的墨盒体3，同时，利用结构简单的恒压结构，降低了由于墨腔高度增加带来的问题。
参见图15、图16，锁定柄44由图示左端移动到图示右端的轨迹是一圆弧，其伸出打印机4的后壁47，将会与插入盒匣1的部分墨盒体产生干涉，此时，还可以有另外一种安装及卸下的方法，安装时可先将不发生干涉的墨盒体、废墨盒体先插入盒匣1，然后将盒匣1插入打印机4的盒仓，转动锁定柄44将盒匣1锁定后，再将其余的墨盒体插入，卸下时顺序相反。
权利要求
1.置换式恒压墨盒，包括一个可自打印机盒仓开口插入的盒匣(1)，盒匣(1)前端有一可与打印机对接的废墨入口(11)及二个或二个以上可与打印机受墨口对接的开口(12)；其特征在于盒匣(1)后端敞口，盒匣(1)内侧设有导入墨盒体(3)、废墨盒体(2)的导板(14)；二个或二个以上可向打印机以恒压方式提供墨液的墨盒体(3)可装拆地固定在盒匣(1)内，每只墨盒体(3)至少一部分容积位于盒匣(1)后上方；一个用于收存废墨的废墨盒体(2)可装拆地固定在盒匣内(1)，其也有一部分容积位于盒匣(1)后上方。
2.根据权利要求1所述的置换式恒压墨盒，其特征在于所述墨盒体(3)具有一个供墨腔(32)及一个储墨腔(31)，供墨腔(32)前端有与所述盒匣开口(12)共轴线的出墨口(34)，两腔通过一个位于底部的通道(33)连通；储墨腔(31)容积大于供墨腔(32)容积，且储墨腔内顶高于供墨腔内顶；所述墨盒体(1)设有连通墨腔与外界的气道(37)，气道(37)与外界连通一端(38)设在储墨腔(31)上部，与墨腔连通一端(39)设在供墨腔(32)上部。
3.根据权利要求2所述的置换式恒压墨盒，其特征在于所述废墨盒体(2)具有一个内容吸墨多孔纤维材料的收墨腔(21)，收墨腔(21)前端设有与所述墨匣废墨入口(11)共轴线的入墨口(22)；收墨腔(21)上部有连通外界的排气孔(25)。
4.根据权利要求3所述的置换式恒压墨盒，其特征在于所述墨盒体(3)的出墨口(34)及所述废墨盒体(2)的入墨口(22)内均置有一自闭式密封圈；所述出墨口(34)通过一个细管状通道通至供墨腔(32)的底部。
5.根据权利要求1至4任一项所述的置换式恒压墨盒，其特征在于所述墨匣(1)后端底板上设有一组弹性止退部(13)；所述废墨盒体(2)的后端下部设有防止废墨盒体(2)相对所述墨匣(1)前后窜动、与弹性止退部(13)配合的扣位(24)；所述墨盒体(3)的后端下部设有防止墨盒体(3)相对所述墨匣(1)前后窜动、与弹性止退部(13)配合的扣位(36)。
6.根据权利要求5所述的置换式恒压墨盒，其特征在于所述弹性上退部(13)为一向后上方延伸的悬臂杆，杆端为按手，杆中部有一钩部。
7.根据权利要求5所述的置换式恒压墨盒，其特征在于所述墨匣(1)一侧设有用于触动打印机合盖开关的触头(15)。
8.根据权利要求1所述置换式恒压墨盒的使用方法，其特征在于向打印机安装时打开打印机墨盒仓盖；将墨匣(1)装入打印机墨盒仓，并扳动锁定柄(44)将墨匣(1)与打印机锁定；分别将各墨盒体(3)及废墨盒体(2)插入墨匣(1)；自打印机取下时分别将各墨盒体(3)及废墨盒体(2)从墨匣(1)取出；扳动锁定柄使墨匣(1)与打印机解锁，从打印机墨盒仓中抽出墨匣(1)。
9.根据权利要求1所述置换式恒压墨盒的使用方法，其特征在于向打印机安装时打开打印机墨盒仓盖；将不妨碍锁定柄转动的废墨盒体(2)及墨盒体(3)插入墨匣(1)，再将墨匣(1)装入打印机墨盒仓，并扳动锁定柄将墨匣(1)与打印机锁定；最后将其余墨盒体(3)插入墨匣(1)；自打印机取下时先将妨碍锁定柄转动的各墨盒体(3)从墨匣(1)取出；扳动锁定柄使墨匣(1)与打印机解锁，从打印机墨盒仓中抽出墨匣(1)。
全文摘要
置换式恒压墨盒及其使用方法，涉及喷墨打印机供墨装置，包括前端有一废墨入口及二个或二个以上开口的墨匣，盒匣后端敞口，内侧设有导入墨盒体、废墨盒体的导板，二个或二个以上以恒压方式提供墨液的墨盒体可装拆地固定在盒匣内，每只墨盒体至少一部分容积位于盒匣后上方，一个用于收存废墨的废墨盒体可装拆地固定在盒匣内，其也有一部分容积位于盒匣后上方。安装时先将盒匣就位，再将墨盒体及废墨盒体插入盒匣，或先将不与打印机上锁定柄干涉的墨盒体插入盒匣，再将盒匣插入打印机盒仓，最后将其余墨盒体及废墨盒体插入盒匣，卸下时顺序相反。在不增加便携式打印机工作最大轮廓尺寸的同时增加了墨容量，降低了打印机机构的疲劳损耗。
文档编号B41J2/175GK1663802SQ2005100522
公开日2005年9月7日 申请日期2005年1月22日 优先权日2004年9月25日
发明者萧庆国, 金本友 申请人:珠海天威技术开发有限公司