专利名称：具有压力调节结构的墨水匣的制作方法
技术领域：
本发明属于打印机辅助装置，特别是一种具有压力调节结构的墨水匣。
喷墨打印机为一种常见的电脑周边设备，其主要功能在于执行电脑所下达的打印指令，并藉由墨水匣的打印头以喷墨方式将墨水列印于空白纸张中。
然而，对于一个设计良好的喷墨墨水匣而言，其在设计上必须合乎下列两点要求1、该墨水匣在不执行打印功能时，必须确保墨水匣内部的压力Pi不于外部的大气压力Po，以避免其内部的墨水由墨水匣的打印头漏出。
2、该墨水匣在执行打印功能时，必须在打印的过程中对墨水匣内部提供适当的压力，使墨水匣内部的压力得以克服外界的大气压力，进而将墨水匣内部的墨水由打印头喷出以执行打印。
为了满足上述要求1，目前业界主要的实施方式系在墨水匣内部施加一个负压Pb(back pressure)，使墨水匣在不执行打印功能时，其内部的压力Pi可以维持在小于外界大气压力Po的状态，以避免墨水匣内部的墨水由打印头漏出。又为了满足上述要求2，目前业界主要的实施方式系使用热感气泡式(therma bubble type)或压电式(piezoelectric pressure wave type)打印头进行打印，上述打印头可以在执行打印时对墨水匣内部产生适当的打印压力P，当打印压力P大于负压Pb时，墨水匣内部的压力Pi将会大于外部的大气压力Po，使墨水匣内部的墨水可以由打印头喷出而执行打印功能，由于打印头的喷墨技术并不属于本发明的发明点，因此，对于其技术内容在此将不予讨论。本发明的重点在于如何使墨水匣内的负压Pb维持稳定，以避免墨水匣发生漏墨或无法正常供墨的问题。
如
图1、图2所示，美国第5,541,632号专利公开习知的墨水匣包括由本体11及两外侧板12、13构成的为密闭容器的匣体10、置于匣体10内的两弹性膜14、15及置于两弹性膜14、15之间的压力调节结构20。两弹性膜14、15内部系存在适当的负压Pb，藉由负压Pb可使匣体10内部压力Pi小于外界大气压力Po，以避免发生打印头16漏墨或无法正常供墨的问题发生。
如图2所示，压力调节结构20包括两内侧板21、22及弓形弹簧23。两内侧板21、22外部中心系分别与两弹性膜14、15相结合，其内部中心系分别与弓形弹簧23相结合。图中实线部分为弓形弹簧23在未受力状态位置，当匣体10内部的墨水因为打印而逐渐减少时，其内部两侧的弹性膜14、15将因为内缩而带动两内侧板21、22内移，但由于弓形弹簧23的弹力会对两内侧板21、22的内移形成抵抗，造成弹性膜14、15内缩的体积小于墨水消耗的体积，即弹性膜14、15内缩的体积不会等于墨水消耗的体积，因此，匣体10内部将会产生适当的负压Pb，并藉由负压Pb以确保匣体10上的打印头16不会发生漏墨，并使其在打印过程可正常进行供墨。
然而，这种习知结构的压力调节结构20在实施时仍然有很多问题待克服，最大的问题在于匣体10内部负压Pb的稳定控制，由于匣体10内部的负压Pb与弓形弹簧23的弹性常数大小有关，而习知技术的弓形弹簧23并非标准规格的弹簧，且该弓形弹簧23的弹性系数随着弓形弹簧23的变形量而改变，以维持弓形弹簧23所受的力为定值，故此弓形弹簧23不但制造困难且弹性系数很难设计成定值，易造成匣体10内部负压Pb很不稳定，往往发生漏墨或无法正常供墨的现象。
本发明的目的是提供一种结构简单、制造简便、能保持稳定负压以防止漏墨及保持正常供墨的具有压力调节结构的墨水匣。
本发明包括匣体及置于匣体内的压力调节结构；压力调节结构包括墨水袋、弹性元件及运动元件；墨水袋为由柔性材质制成的可变形的内部盛装墨水的柔性容器，其下方固定于匣体底部；弹性元件为具有固定弹性系数并连接于墨水袋上方及运动元件之间的维持于拉伸状态的拉伸弹性元件。
其中墨水袋上方设有随墨水袋移动的平板；弹性元件经平板结合于墨水袋上方。
弹性元件与运动元件之间设有引导运动元件平顺轴向移动的平板。
容置墨水袋的匣体设与外界大气相通的通气孔。
运动元件包括至少一组滑轮组。
滑轮组系由分别固定于同侧上、下方的两定滑轮及绕经两定滑轮并与弹性元件第二端结合的绳索组成；每组滑轮组的两定滑轮中至少有一个定滑轮设有扭力限制器；当经绳索作用在定滑轮上的外力大于扭力限制器的扭力时，两定滑轮可由绳索带动转动。
滑轮组包括两组滑轮组。
滑轮组包括四组滑轮组。
运动元件包括固设于匣体内部上方的水平轴、套设于水平轴上的滑轮及绕设于滑轮上的绳索；绳索的自由端与弹性元件另一端连接；水平轴上设有扭力限制器；当经绳索作用在滑轮上的外力大于扭力限制器的扭力时，绳索与弹性元件作轴向移动。
运动元件具有复数水平轴、滑轮及绳索。
弹性元件为拉伸弹簧。
匣体顶部设有内周面具有衬套或耐磨材质的导孔；运动元件呈活塞状，其具有与匣体顶部导孔相对应并滑动套组的连杆；当作用在运动元件上的外力大于连杆与导孔之间的最大静摩擦力时，连杆于导孔中滑动。
一种具有压力调节结构的墨水匣，它包括匣体及置于匣体内的压力调节结构；压力调节结构包括分别置于匣体两空间内的墨水袋、沿墨水袋轴向运动的运动元件及连接于墨水袋与运动元件之间的连接元件；墨水袋为由柔性材质制成的可变形的内部盛装墨水的柔性容器，其下方固定于匣体底部。
容置墨水袋的匣体设与外界大气相通的通气孔。
匣体以竖向隔板分成分别容置墨水袋及为重物运动元件的两空间。
墨水袋上方设有随墨水袋移动以使墨水袋平顺轴向伸缩的平板。
运动元件为重物；为滑轮组的连接元件包括分别设置于匣体两空间上方并分别位于墨水袋及为重物的运动元件正上方的两定滑轮及绳索；绳索绕经两线两定滑轮，其两端分别与为重物的运动元件及墨水袋上方的平板连接。
连接元件包括为滑轮、销或轴的支撑物及绳索；绳索绕经支撑物并以其两端与墨水袋及运动元件连接。
连接元件为复数组定滑轮。
由于本发明包括匣体及置于匣体内的压力调节结构；压力调节结构包括墨水袋、弹性元件及运动元件；墨水袋为由柔性材质制成的可变形的内部盛装墨水的柔性容器，其下方固定于匣体底部；弹性元件为具有固定弹性系数并连接于墨水袋上方及运动元件之间的维持于拉伸状态的拉伸弹性元件。弹性元件藉由其拉伸变形的收缩弹力抑制墨水袋的收缩，使墨水袋内部产生适当的负压Pb，以避免发生打印头漏墨的现象发生。当墨水袋因其内部墨水随打印而逐渐减少致使墨水袋体积缩小，其体积缩小的力量大于运动元件的运动静摩擦力，墨水袋经弹性元件带动运动元件运动，以使弹性元件的伸长变形量控制在适当范围内，并藉由其拉伸变形的收缩弹力抑制墨水袋的收缩，使墨水袋内部形成稳定的负压Pb，直到其内部墨水完全耗尽为止。不仅结构简单、制造简便，而且能保持稳定负压以防止漏墨及保持正常供墨，从而达到本发明的目的。
图1、为习知的墨水匣分解结构示意立体图。
图2、为习知的墨水匣中压力调节结构示意侧视图。
图3、为本发明实施例一结构示意剖视正视图。
图4、为本发明实施例一结构示意剖视侧视图。
图5、为本发明实施例一使用状态示意图。
图6、为本发明实施例二结构示意剖视图。
图7、为运动元件的作用力与摩擦力的关系示意图。
图8、为本发明实施例三结构示意剖视正视图。
图9、为本发明实施例三结构示意剖视侧视图。
下面结合附图对本发明进一步详细阐述。
如图3、图4所示，本发明包括为密闭容器的匣体3及置于匣体3内的压力调节结构30。
匣体3顶、底部分别设有相对的通气孔31及打印头32。
压力调节结构30包括墨水袋33、线性弹簧34及运动元件35。
墨水袋33为由柔性材质制成的可变形的柔性容器，其内部盛装的向打印头提供的墨水，墨水袋33的下方固定于匣体3底部。如图5所示，以当其内墨水逐渐减少而缩小体积的移动方向系由上向下逐渐缩小。墨水袋33上方设有随墨水袋33向下移动的平板343。
线性弹簧34为维持于拉伸状态的拉伸弹簧，其具有分别连设平板343、344的第一端341及第二端342，并以其第一端341经平板343结合于墨水袋33上方，以其第二端342经平板344与运动元件35相结合，以引导墨水袋33及运动元件35平顺轴向移动。
运动元件35为设置于匣体3内的至少一组滑轮组，亦可为分别设置于匣体3内两侧两组或四组滑轮组；每组滑轮组系由分别固定于同侧上、下方的两定滑轮351及绕经两定滑轮351并与线性弹簧34第二端342处平板344结合的绳索352组成；每组滑轮组的两定滑轮351中至少有一个定滑轮351设有扭力限制器353；当经绳索352作用在定滑轮351上的外力大于扭力限制器353的扭力时，两定滑轮351才能由绳索352带动转动。
线性弹簧34藉由其拉伸变形的收缩弹力抑制墨水袋33的收缩，使墨水袋33内部产生适当的负压Pb，以避免发生打印头32漏墨的现象发生。
当墨水袋33因其内部墨水随打印而逐渐减少致使墨水袋33体积缩小，其体积缩小的力量大于扭力限制器353的静摩擦扭矩，墨水袋33经线性弹簧34带动绳索352同步下滑，以使线性弹簧34的伸长变形量控制在适当范围内，并藉由其拉伸变形的收缩弹力抑制墨水袋33的收缩，使墨水袋33内部形成稳定的负压Pb，直到其内部墨水完全耗尽为止。
实施例二如图6所示，本发明包括为密闭容器的匣体3a及置于匣体3a内的压力调节结构30a。
匣体3a顶、底部分别设有导孔38a及打印头32a。导孔38a内周面设有衬套或耐磨材质。
压力调节结构30a包括墨水袋33a、线性弹簧34a及运动元件35a。
墨水袋33a为由柔性材质制成的可变形的柔性容器，其内部盛装的向打印头提供的墨水，墨水袋33a的下方固定于匣体3a底部。以当其内墨水逐渐减少而缩小体积的移动方向系由上向下逐渐缩小。墨水袋33上方设有随墨水袋向下移动的平板343a。
线性弹簧34a为维持于拉伸状态的拉伸弹簧，其具有分别连设平板343a、344a的第一端341a及第二端343a，并以其第一端341a经平板343a结合于墨水袋33a上方，以其第二端342a经平板344a与运动元件35a相结合。
运动元件35a呈活塞状，其具有与匣体3a顶部导孔38a相对应并滑动套组的连杆37a。如图7所示，当作用在运动元件35a上的外力大于连杆37a与导孔38a之间的最大静摩擦力时，连杆37a于导孔38a中滑动。
线性弹簧34a藉由其拉伸变形的收缩弹力抑制墨水袋33a的收缩，使墨水袋33a内部产生适当的负压Pb，以避免发生打印头32a漏墨的现象发生。
当墨水袋33a因其内部墨水随打印而逐渐减少致使墨水袋33a体积缩小，其体积缩小的力量大于运动元件35a连杆37a与导孔38a间的最大静摩擦力时，墨水袋33a带动线性弹簧34a及运动元件35a向下移动，以使线性弹簧34a的伸长变形量控制在适当范围内，此时，墨水袋33a内部的负压Pb被控制在稳定的状态下，无论其内部墨水剩余量还有多少，墨水袋33a内部的墨水都不会因负压Pb过小而外漏或因负压Pb过大而无法正常供墨。
实施例三如图8、图9所示，本发明包括为密闭容器的匣体3b及置于匣体3b内的压力调节结构30b。
匣体3b以竖向隔板41b分成两空间，并在一个空间底部设有打印头32b。
压力调节结构30b包括分别置于匣体3b两空间内的墨水袋33b、运动元件40b及为滑轮组的连接元件39b。
墨水袋33b为由柔性材质制成的可变形的柔性容器，其内部盛装的向打印头提供的墨水，墨水袋33b的下方固定于匣体3b底部，以当其内墨水逐渐减少而缩小体积的移动方向系由上向下逐渐缩小。墨水袋33b上方设有随墨水袋33b向下移动的平板331b。
运动元件40b为重物。
为滑轮组的连接元件39b包括分别设置于匣体3b两空间上方并分别位于墨水袋33b及为重物的运动元件40b正上方的两定滑轮391b、392b及绳索393b；绳索393b绕经两定滑轮391b、392b，其两端分别与为重物的运动元件40b及墨水袋33b上方的平板331b连接。
为重物的运动元件40b的重量藉由绕经两定滑轮391b、392b的绳索393b对墨水袋33b产生向上以抑制墨水袋33b收缩的拉力，以使墨水袋33b内部产生适当的负压Pb。
当墨水袋33b因其内部墨水随打印而逐渐减少致使墨水袋33b体积缩小，其体积缩小的力量大于为重物的运动元件40b的重量时，墨水袋33b带动绳索393b及运动元件40b同步移动，但由于为重物的运动元件40b施加于墨水袋33b的力量不变，因此，无论墨水袋33b内部墨水剩余量还有多少，墨水袋33b内部的负压Pb将随时维持在稳定状态下，而不会发生漏墨或无法供墨的现象。
滑轮组亦可以滑轮或销状、轴状等支撑物取代，只要绳索能绕过支撑物而以其两端分别与为重物的运动元件及墨水袋上方的平板连接。
运动元件亦可为包括固设于匣体内部上方的复数水平轴、复数分别套设于水平轴上的滑轮及分别绕设于滑轮上的复数绳索；绳索的自由端与弹性元件另一端连接；水平轴上设有扭力限制器；当经绳索作用在滑轮上的外力大于扭力限制器的扭力时，绳索与弹性元件作轴向移动。并绳索的自由端与弹性元件另一端之间设有连接两者的平板。
综上所述，本发明具有下列优点1、本发明藉由压力调节结构将墨水袋内部的负压控制在适当的范围内，以确保其内部的的墨水不会发生外漏或无法喷出的现象。
2、本发明的压力调节结构可在确保墨水袋内部的负压不会因墨水的消耗而改变，因此，可保持打印头正常执行打印功能。
3、本发明的压力调节结构在结构设计上较为简单，制造上较为简便可行。
权利要求
1.一种具有压力调节结构的墨水匣，它包括匣体及置于匣体内的压力调节结构；其特征在于所述的压力调节结构包括墨水袋、弹性元件及运动元件；墨水袋为由柔性材质制成的可变形的内部盛装墨水的柔性容器，其下方固定于匣体底部；弹性元件为具有固定弹性系数并连接于墨水袋上方及运动元件之间的维持于拉伸状态的拉伸弹性元件。
2.根据权利要求1所述的具有压力调节结构的墨水匣，其特征在于所述的墨水袋上方设有随墨水袋移动的平板；弹性元件经平板结合于墨水袋上方。
3.根据权利要求1所述的具有压力调节结构的墨水匣，其特征在于所述的弹性元件与运动元件之间设有引导运动元件平顺轴向移动的平板。
4.根据权利要求1所述的具有压力调节结构的墨水匣，其特征在于所述的容置墨水袋的匣体设与外界大气相通的通气孔。
5.根据权利要求1所述的具有压力调节结构的墨水匣，其特征在于所述的运动元件包括至少一组滑轮组。
6.根据权利要求5所述的具有压力调节结构的墨水匣，其特征在于所述的滑轮组系由分别固定于同侧上、下方的两定滑轮及绕经两定滑轮并与弹性元件第二端结合的绳索组成；每组滑轮组的两定滑轮中至少有一个定滑轮设有扭力限制器；当经绳索作用在定滑轮上的外力大于扭力限制器的扭力时，两定滑轮可由绳索带动转动。
7.根据权利要求5所述的具有压力调节结构的墨水匣，其特征在于所述的滑轮组包括两组滑轮组。
8.根据权利要求5所述的具有压力调节结构的墨水匣，其特征在于所述的滑轮组包括四组滑轮组。
9.根据权利要求1所述的具有压力调节结构的墨水匣，其特征在于所述的运动元件包括固设于匣体内部上方的水平轴、套设于水平轴上的滑轮及绕设于滑轮上的绳索；绳索的自由端与弹性元件另一端连接；水平轴上设有扭力限制器；当经绳索作用在滑轮上的外力大于扭力限制器的扭力时，绳索与弹性元件作轴向移动。
10.根据权利要求9所述的具有压力调节结构的墨水匣，其特征在于所述的运动元件具有复数水平轴、滑轮及绳索。
11.根据权利要求1所述的具有压力调节结构的墨水匣，其特征在于所述的弹性元件为拉伸弹簧。
12.根据权利要求1所述的具有压力调节结构的墨水匣，其特征在于所述的匣体顶部设有内周面具有衬套或耐磨材质的导孔；运动元件呈活塞状，其具有与匣体顶部导孔相对应并滑动套组的连杆；当作用在运动元件上的外力大于连杆与导孔之间的最大静摩擦力时，连杆于导孔中滑动。
13.一种具有压力调节结构的墨水匣，它包括匣体及置于匣体内的压力调节结构；其特征在于所述的压力调节结构包括分别置于匣体两空间内的墨水袋、沿墨水袋轴向运动的运动元件及连接于墨水袋与运动元件之间的连接元件；墨水袋为由柔性材质制成的可变形的内部盛装墨水的柔性容器，其下方固定于匣体底部。
14.根据权利要求13所述的具有压力调节结构的墨水匣，其特征在于所述的容置墨水袋的匣体设与外界大气相通的通气孔。
15.根据权利要求14所述的具有压力调节结构的墨水匣，其特征在于所述的匣体以竖向隔板分成分别容置墨水袋及为重物运动元件的两空间。
16.根据权利要求13所述的具有压力调节结构的墨水匣，其特征在于所述的墨水袋上方设有随墨水袋移动以使墨水袋平顺轴向伸缩的平板。
17.根据权利要求13所述的具有压力调节结构的墨水匣，其特征在于所述的运动元件为重物；为滑轮组的连接元件包括分别设置于匣体两空间上方并分别位于墨水袋及为重物的运动元件正上方的两定滑轮及绳索；绳索绕经两线两定滑轮，其两端分别与为重物的运动元件及墨水袋上方的平板连接。
18.根据权利要求13所述的具有压力调节结构的墨水匣，其特征在于所述的连接元件包括为滑轮、销或轴的支撑物及绳索；绳索绕经支撑物并以其两端与墨水袋及运动元件连接。
19.根据权利要求13所述的具有压力调节结构的墨水匣，其特征在于所述的连接元件为复数组定滑轮。
全文摘要
一种具有压力调节结构的墨水匣。为提供一种结构简单、制造简便、能保持稳定负压以防止漏墨及保持正常供墨的打印机辅助装置,提出本发明,它包括匣体及置于匣体内的压力调节结构;压力调节结构包括墨水袋、弹性元件及运动元件;墨水袋为由柔性材质制成的可变形的内部盛装墨水的柔性容器,其下方固定于匣体底部;弹性元件为具有固定弹性系数并连接于墨水袋上方及运动元件之间的维持于拉伸状态的拉伸弹性元件。
文档编号B41J2/175GK1361009SQ001368
公开日2002年7月31日 申请日期2000年12月29日 优先权日2000年12月29日
发明者徐德荣, 陈志清 申请人:明棋电通股份有限公司