色带盒用墨辘灌墨方法

专利名称：色带盒用墨辘灌墨方法
技术领域：
本发明涉及色带盒用墨辘灌墨方法，特别是对采用发泡材料或多孔纤维材 料例如海绵制备的作为色带盒墨源的墨辘进行灌墨的方法。
背景技术：
IBM2380、 IBM9068 、 Panasonic—KXP1090以及IBM2380—B等型号的针式 打印机，其使用的色带盒通常是由一条预先浸染有油墨的环形无缝尼龙软带和 其它注塑零部件构成。使用时，打印机的打印针头连续击打尼龙软带，将其上 的油墨敲击转移至记录介质例如纸张上，实现电信号与可视记录符号的转换。
在打印过程中，随着油墨不断消耗，色带上携带的油墨逐步耗尽，致使打 印字迹颜色变浅，以致需更换全新的色带或考虑对旧色带补充油墨。考虑到节 约成本的原因，不少商家着眼于提高色带的使用寿命，在色带盒中设置油墨补 充机构，为色带补充油墨。这种设计思路对于提高色带的打印寿命具有普遍的 促进作用，其中，部分新产品的色带寿命改善显著。


图1是一种市售色带盒产品的剖面结构示意图。其构成包括盒体1、色带 12、张紧机构和油墨补充机构。
盒体1通常根据打印机的设计特点而具有对应的形状。它同时提供用于容 储色带12的容纳空间，打印针头的击打位置一一打印口2，以及张紧机构和油 墨补充机构的安装位置和空间。张紧机构由相互啮合的传动齿轮5、 6和簧片 13组成。沿色带12的行进路线，以传动齿轮5、 6和簧片13为分界点，盒体 1的一部分形成色带12的容纳腔14，其余部分形成打印口 2和油墨补充机 构。在安装状态下，色带12夹持于传动齿轮5、 6相互啮合的齿沿之间，并在 齿轮5、 6的旋转作用下被送入容带腔14，簧片13与盒体1的侧壁相互配合在 垂直于色带12的行进方向上向色带12施压产生静摩擦力，两者相互配合使位 于色带12行进路线上容带腔14之外的色带12处于张紧状态，同时色带12在 传动齿轮5、 6的旋转传送下沿图中所示X方向旋转。传动齿轮5、 6可绕自身 中轴旋转，该自身中轴又分别可绕与其平行的固定于盒体上的轴4、 8旋转。 两齿轮5、 6啮合的松紧程度由簧片7加以调节，以便向色带12提供一个合适 的夹紧力。油墨补充机构由多孔海绵质贮墨墨辘10、上墨齿轮9和簧片3构 成。墨辘10中吸附储藏有一定量的油墨。色带12与上墨齿轮9接触，并通过 上墨齿轮9的旋转及上墨齿轮9与墨辘10的接触实现油墨补给。在为了加大 储墨量而使用大直径墨辘10的情况下，于色带12行进路线上同墨辘10外圆 柱面相切并同盒体1侧壁距离最小的位置附近，加设隔离片11，以防色带12 与墨辘10外圆柱面产生直接摩擦，造成色带12磨损或者着墨不均匀。图1所示色带盒1，在初始工作状态下，上墨齿轮9与墨辘10外圆柱面之 间仅由于色带12的张力转化得到的压迫作用而保持轻微接触，其间几乎没有 接触压力存在，墨辘10中吸附的油墨几乎不受影响。因此，打印过程首先消 耗色带12本身携带的油墨，直至接近后期油墨被基本耗尽的状态。当色带12 本身携带的油墨基本耗尽，导致打印字迹颜色浅淡时，可调整簧片3由图1所 示虚线位置进入实线位置，把上墨齿轮9紧紧地压靠于墨辘10的柱面上，以 汲取墨辘10所吸附储存的油墨，并进而转运至上墨齿轮9同色带12接触的部 位后附着于该部位，以延长色带12的使用寿命。
上述色带盒，其色带使用寿命除其自身物理化学特性之外，在很大程度上 受到后续油墨补充机构一一墨辘10之含墨量和油墨分布状态的影响。通常， 墨辘携带的油墨是在色带盒装配之前完成灌注的。墨辘10内油墨的分布状态 及其含墨量精度直接影响到打印字迹的清晰程度。以含墨量10g自身重量4.4g 的空白墨辘为例，通常要求墨辘含墨量误差在10%,亦即土0.5g以内，油墨在 墨辘内部的分布状态应当均匀，不得出现尚未染墨的空白海绵体。
习知的墨辘灌墨方式是采用手工操作把空白海绵墨辘浸泡于油墨池中，然 后滤除多余的油墨，电子称量后手工调节多余油墨和缺欠，捏压墨辘以析除多 于油墨，或者用吸管吸取油墨补充到墨辘上。这种操作方式工序繁杂冗长，油 墨纯度易受影响，且墨辘内油墨的分布状态及其含墨量精度很容易差生偏差， 以致影响合格墨辘的产率。采用手工方式完成一个空白墨辘的加墨过程耗用的 时间约需要半分多钟，对提高墨辘灌墨效率形成制约。

发明内容
本发明目的在于提供一种带盒用墨辘灌墨方法，该方法制备的墨辘油墨分 布均匀，含墨量精度高，生产耗时也较之现有手工方式大大縮短。
根据上述发明目的，本发明的色带盒用墨辘灌墨方法，包括以下顺序工艺 步骤
(1) 采用电子计量泵称取定量油墨后注入其形状对应于空白海绵辘的盛墨 杯内。注入盛墨杯内的油墨的温度为45'C 55'C (正确否？)。接着，
(2) 把径向尺寸对应于盛墨杯的空白海绵辘放入盛墨杯内。空白海绵辘放 入盛墨杯后其轴向平行于盛墨杯轴向。然后，
(3) 用压辘头把空白海绵辘由盛墨杯的杯口压向其杯底以使空白海绵辘受 到挤压，之后退出压辘头即可获得墨辘产品。
前述色带盒用墨辘灌墨方法，其电子计量泵称量油墨的误差范围优先选限 定于土O. lg之内。更好地，前述色带盒用墨辘灌墨方法，其压辘头挤压海绵辘的次数为2 3 次，挤压时间1 2秒，海绵辘的体积压縮量为0.25 0.35。
本发明的色带盒用墨辘灌墨方法，通过电子计量泵设定并称量待注入盛墨 杯的油墨量，在油墨的计量环节就提高了其取用量的计量精度。此外，该墨辘 灌墨方法在把油墨注入到盛墨杯之前，通过加热设备预先把油墨的温度提高到 预定的温域，使油墨在灌注之前就获得了稳定的黏度值和相对均匀的流动性， 这样可以也有助于获得准确的计量精确度，同时提高了油墨在空白海绵内的渗 透效率。最后，该墨辘灌墨方法通过压辘头压入盛墨杯的动作，挤压被填置在 盛放有定量油墨的盛墨杯中之空白墨辘使其产生收縮效应，同时在空白墨辘压 縮过程中使大部分油墨被吸入其内，并在挤压状态下使被吸入其中的油墨在外 加压力下达到分布均匀的状态，再通过压辘头退出盛墨杯的动作，使收縮的墨 辘得以膨胀舒张至恢复原状，以进一步地把盛墨杯内的剩余油墨吸入墨辘内。 不仅如此，在海绵墨辘径向尺寸同盛墨杯对应的状态下，盛墨杯内的油墨都能 够同海绵墨辘产生接触，从而在海绵墨辘吸收油墨后在盛墨杯中不产生剩余油 墨，这样经过控制注墨环节计量精度和吸墨环节吸墨效率，使墨辘的含墨精度 达到了误差不大于4%。经检验，以额定含墨量10g自身重量4.4g的空白海绵 墨辘作为实测样品，其含墨精度误差在土0.2g以内。采用适宜的设备并辅以自 动化控制手段例如可编程逻辑控制器PLC实施本发明方法后，该墨辘灌墨方法 较之习知的灌墨方式大大简化了生产工序，提高了生产效率。经实际检测，采 用该墨辘灌墨方法制备一个成品墨辘耗用的时间约为10 12秒。
图面说明
图1现有色带盒剖面结构示意图。
图2实施本发明灌墨方法的墨辘灌墨装置平面结构示意图。
图3实施本发明灌墨方法的墨辘灌墨装置工作过程示意图。
图4a实施本发明灌墨方法的墨辘灌墨装置工作过程局部示意图一。
图4b实施本发明灌墨方法的墨辘灌墨装置工作过程局部示意图二。
图4c实施本发明灌墨方法的墨辘灌墨装置工作过程局部示意图三。
图4d实施本发明灌墨方法的墨辘灌墨装置工作过程局部示意图四。
图4e实施本发明灌墨方法的墨辘灌墨装置工作过程局部示意图四。
具体实施例方式
参见图2，是实施本发明灌墨方法之墨辘灌墨装置的平面结构。 在介绍本发明色带盒用灌墨方法之前，首先描述说明实施本发明灌墨方法 之墨辘灌墨装置。该灌墨装置50的组成构件包括盛墨杯51、电子计量泵加墨嘴52、压辘头
53、 温控型加热器54、残墨收集盘55、活塞56、第一气缸57、第二气缸58、 弹簧59、杯座60和可编程逻辑控制器(programmable logic controller,简 称PLC，图中未示出)。这些组成构件都集成装配在同一个支架100上。
盛墨杯51具有同图1所示墨辘10形状对应的圆柱形空腔。墨辘10可以 其外圆柱壁紧贴盛墨杯51圆柱腔壁的形式放入盛墨杯51内，或自盛墨杯51 内被取出。盛墨杯51又被分成第一组511和第二组512，每组均含有其杯口方 向相同且杯口位于同一平面内并以两两相邻方式分布的四个独立杯体。第一组 盛墨杯511和第二组盛墨杯512的杯口都指向铅垂向上方。盛墨杯51的每个 独立杯体内均设置有受弹簧59的推动，可沿对应于盛墨杯51的杯底至其杯口 方向往复运动的活塞56。第一组盛墨杯511和第二组盛墨杯512都通过其杯底 布设于同一个杯座60上部。杯座60同第二气缸58连接。在第二气缸58推动 下，杯座60可作水平方向的线性往复运动。
残墨收集盘55被置放于杯座60的下方，其油墨接收口的面积大于盛墨杯 51在对应投影面上的投影面积。确切而言，其油墨接收口的面积覆盖了第一组 盛墨杯511和第二组盛墨杯512在线性往复运动区间在对应投影面上所形成的 投影面积。因此，第一组盛墨杯511和第二组盛墨杯512，以及第一组盛墨杯 511和第二组盛墨杯512在线性往复运动区间所及范围内产生的油墨溢漏，以 及类似的溢墨，都可以由残墨收集盘55予以收集。
电子计量泵(图中未示出)可实现从外部储墨容器中抽取油墨并同时予以 计量的作用，它带有加墨嘴52。电子计量泵称量油墨的误差范围优选地不大于 ±0. lg。本实施方式电子计量泵加墨嘴52的数量为相互间独立的四个，且它 们的分布方式对应于盛墨杯51的布设状态。每一个电子计量泵加墨嘴52都可 互不影响地以间歇性的方式把定量油墨注入一个对应的盛墨杯51内。在电子 计量泵加墨嘴52输运油墨的管路上设置相应的可控制温度的温控型加热器
54。 该温控型加热器54能够把电子计量泵加墨嘴52输运的油墨在注入盛墨杯 51之前加热至预定的温度，例如45'C 55。C范围内选定的任意温度。
压辘头53具有其形状同盛墨杯51的圆柱形空腔对应的圆片压头，该圆片 压头的直径稍小于盛墨杯51的圆柱形空腔，以便圆片压头可顺利压入或退出 盛墨杯51。压辘头53被设置于盛墨杯51的上方。压辘头53又被分成第一组 压辘头531和第二组压辘头532，每组压辘头均含有其分布方式同第一组盛墨 杯511或第二组盛墨杯512对应的四个独立圆片压头。第一组压辘头531和第 二组压辘头532均同与其对应的两个第一气缸57分别连接。在与其对应的第 一气缸57的作用下，第一组压辘头531和第二组压辘头532可互不影响地重复进行分别压入第一组盛墨杯511和第二组盛墨杯512，以及分别退出第一组 盛墨杯511和第二组盛墨杯512的动作。
上述温控型加热器54把电子计量泵加墨嘴52输运的油墨在注入盛墨杯51 之前加热至预定的温度的过程，第一气缸57把第一组压辘头531和第二组压 辘头532交替地分别压入第一组盛墨杯511和第二组盛墨杯512的过程，以及 第二气缸58推动杯座60作线性往复运动的过程，都可以通过可编程逻辑控制 器PLC来控制实现，以提高操作过程的自动化程度。
参见图3、 4a e，是向图1所示的墨辘10灌注油墨的操作过程。
首先，见图3、 4a，踩踏可编程逻辑控制器PLC的控制开关61，启动墨辘 灌墨装置50。在该状态，第二气缸58推动杯座60在水平方向形成线性运动， 使第二组盛墨杯512进入对准电子计量泵加墨嘴52释放油墨的位置。随即， 可编程逻辑控制器PLC控制温控型加热器54把电子计量泵加墨嘴52称量并输 运的油墨在注入第二组盛墨杯512之前加热至预定的温度后，例如45°C 55°C 范围内选定的任意温度，使容积值或者重量值相同的油墨62分别流入至第二 组盛墨杯512的四个独立杯体中。
之后，把图l所示结构的四个自身重量4.4g的空白海绵墨辘10逐个放入 至第二组盛墨杯512的四个独立杯体中，参见图4a。再次踩踏可编程逻辑控制 器PLC的控制开关61 ，可编程逻辑控制器PLC控制第二气缸58推动杯座60运 动，使第二组盛墨杯512进入对准第二组压辘头532的位置，参见图4b。随 即，可编程逻辑控制器PLC进一步控制第一气缸57带动第二组压辘头532的 四个圆片压头同步下压进入第二组盛墨杯512中，参见图4c、 d。在压迫海绵 墨辘10 —段时间例如1 2秒钟后，第二组压辘头532的四个圆片压头同步上 升退出第二组盛墨杯512，参见图4e。第二组压辘头532挤压海绵墨辘10的 次数选择为2 3次，海绵墨辘10的体积压縮量控制在0.25 0.35以内，对 于海绵墨辘10完全吸收第二组盛墨杯512内的油墨较为有利。此后，可编程 逻辑控制器PLC控制弹簧59推动位于第二组盛墨杯512内的活塞56把已经注 墨完毕的四个海绵墨辘10同时推出至第二组盛墨杯512的外部。注墨完成 后，称量四个海绵墨辘10的重量，通常介于14.22 14.57g之间。
参见图3，在第二气缸58推动杯座60运动，使第二组盛墨杯512进入对 准第二组压辘头532的位置的同时，第一组盛墨杯511也随杯座60同步运动 至对准电子计量泵加墨嘴52释放油墨的位置。随后，伴随杯座60在第二气缸 58驱动下的间歇性运动，第一组盛墨杯511同第一组压辘头531配合，在可编 程逻辑控制器PLC控制下，按照与前述第二组盛墨杯512工作流程相同的步骤 完成对海绵墨辘10的油墨灌注。
权利要求
1.色带盒用墨辘灌墨方法，包括以下顺序工艺步骤(1)采用电子计量泵称取定量油墨后注入其形状对应于空白海绵辘的盛墨杯内，所述油墨的温度为45℃～55℃，(2)把径向尺寸对应于所述盛墨杯的所述空白海绵辘放入所述盛墨杯内，所述空白海绵辘轴向平行于所述盛墨杯轴向，(3)用压辘头把所述空白海绵辘由所述盛墨杯的杯口压向其杯底以使所述空白海绵辘受到挤压，退出所述压辘头即可获得墨辘产品。
2. 根据权利要求1所述的色带盒用墨辘灌墨方法，其特征在于所述电子 计量泵称量所述油墨的误差为士O. lg。
3. 根据权利要求1或2所述的色带盒用墨辘灌墨方法，其特征在于所述 压辘头挤压所述海绵辘的次数为2 3次，挤压时间1 2秒，所述海绵辘的体 积压縮量为0. 25 0. 35。
全文摘要
本发明是色带盒用墨辘灌墨方法，包括以下顺序工艺步骤首先用电子计量泵称取定量预定温度的油墨后注入形状对应于空白海绵辘的盛墨杯内，然后把径向尺寸对应于盛墨杯的空白海绵辘放入盛墨杯内，最后用压辘头把空白海绵辘由盛墨杯的杯口压向其杯底以使空白海绵辘受到挤压，之后退出压辘头即可获得墨辘产品。该法制备的墨辘油墨分布均匀，含墨量精度高，产效显著。
文档编号B41J27/00GK101314288SQ2007100284
公开日2008年12月3日 申请日期2007年6月2日 优先权日2007年6月2日
发明者吴元进, 唐小强, 李宝生 申请人:珠海天威飞马打印耗材有限公司