专利名称：墨盒和喷墨打印机的制作方法
技术领域：
本发明涉及墨盒和喷墨打印机。
背景技术：
通常，彩色喷墨打印机使用多种颜色的墨水。这些打印机可以包含多个能单独更换的独立的彩色墨盒。这种构造能使墨水完全耗尽，从而减少费用。
在采用独立墨盒的喷墨打印机中，一个盒容纳部分容纳墨盒。每个墨盒必须准确地设置在该容纳部分的预定位置。并且，由于每个墨盒对应一种不同的颜色，所以这些盒必须以预定顺序排列在容纳部分中。
传统上，一个定位元件把盒容纳部分分成多个腔室。定位元件把每个墨盒定位在相应的腔室内，从而把盒安装在打印机中。
然而，定位元件使盒容纳部分的结构复杂化。并且，除盒腔室之外，盒容纳部分必须具有接纳定位元件的空间。这增大了盒容纳部分。
在未经审查的日本专利公开No.4-185355所披露的喷墨打印机中，一个容纳凹槽形成为盒容纳部分。在该凹槽的内壁上形成凹凸部分。相配合的凹凸部分形成在每个墨盒的外壁上。即，当各墨盒装入凹槽中时，盒上的凹凸部分与凹槽内壁上的那些凹凸部分相啮合。以这种方式，盒定位在凹槽中。
但是，这样的话，必须以高精度形成这些凹凸部分，从而每个墨盒能准确并可靠地定位在凹槽中。这就使得凹凸部分的形成变得复杂。尤其是，凹槽内壁的加工复杂化导致生产效率降氐。
在未经审查的日本专利公开No.61-41553所披露的喷墨打印机中，多个喷墨头单元固定在一个往复移动的托架上。每个喷墨头单元容纳一个墨水容器，并包括一个啮合突起和啮合凹槽，通过该啮合突起和啮合凹槽该喷墨头单元与相邻的喷墨头单元相连接。
在该打印机中，每个喷墨头单元容纳一种不同颜色的墨水，并且喷墨头单元必须以预定顺序排列。然而，由于这些喷墨头单元是相同的，所以喷墨头单元很可能会以不正确的顺序排列。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种墨盒，该墨盒能容易并准确地安装在喷墨打印机的盒容纳部分中，并且具有使盒容纳部分最小化的简单结构。
本发明的另一个目的是提供一种包含该墨盒的喷墨打印机。
为了达到本发明的前述及其它目的，本发明提供一种用于喷墨打印机的墨盒。该墨盒是以平行排列方式可拆卸地安装在喷墨打印机盒容纳部分中的墨盒中的一个。每个墨盒具有至少一个形成于墨盒面对着相邻墨盒的一侧上的啮合部分。每对相邻的墨盒的一对相对啮合部分形成匹配结构，在该匹配结构中，啮合部分相互啮合以使相邻墨盒彼此定位。形成并设置该匹配结构，从而使一对相邻墨盒间的固定结构和另外一对相邻墨盒间的固定结构在外形上有所不同。
本发明的另一方面，每个墨盒包括一个触点，当墨盒固定在盒容纳部分中时，该触点接触形成于盒容纳部分中的接触元件。每个触点位于墨盒的排列方向上偏离相连墨盒中部的位置上。
本发明的其它方面和优点将在下面结合附图及本发明原理实例的描述中变得更加清楚。
可以参照后面结合附图的优选实施例的描述而很好地理解本发明及其目的和优点，在这些附图中图1是表示本发明第一实施例的喷墨打印机的示意图；图2是表示图1所示喷墨打印机电路设置的框图；图3是表示图1所示打印机托架的透视图，在该托架中安装了墨盒；图4是表示图3所示托架的分解透视图；图5是表示图4中的墨盒支架的透视图；图6是表示墨盒的透视图；图7是表示组合式墨盒的透视图；图8是表示墨盒和托架的剖面图；图9是表示墨盒和墨盒支架的平面图；图10是表示本发明第二实施例的墨盒和墨盒支架的平面图；图11是表示本发明第三实施例的墨盒和墨盒支架的平面图；
图12是表示本发明第四实施例的墨盒和墨盒支架的平面图；和图13是表示本发明第五实施例的墨盒和墨盒支架的平面图。
具体实施例方式
(第一实施例)现在将参照图1-9对本发明的第一实施例进行描述。图1表示喷墨打印机21的基本结构。如图所示，打印机21包括输送纸张22的送纸机构和移动托架30的移动机构，或盒容纳部分。托架30包括向纸张22上喷射墨水而打印的打印机构。
送纸机构包括送纸电机23、送纸辊24和附加辊(未图示)。送纸电机23作为驱动源。送纸辊24还作为压纸卷筒。当起动送纸电机23时，送纸辊24和附加辊转动而运送纸张22。
移动机构包括导向元件35、托架电机36、滑轮38和同步皮带37。导向元件35与送纸辊24的轴平行。托架电机36作为驱动源。同步皮带37把滑轮38彼此连接起来。一个滑轮38与托架电机36连接。托架30与同步皮带37连接。当起动托架电机36时，托架30沿着导向元件35往复移动。更具体地，托架30在导向元件35的轴向上或者在垂直于纸张22的输送方向上移动。
如图2所示，喷墨打印机21包括控制器28、只读存储器(ROM)28a和随机存取存储器(RAM)28b。例如，控制器28是中央处理器(CPU)。ROM28a存储各种程序，而RAM28b存储工作数据。控制器28控制送纸机构、移动机构和打印机构，从而在纸张22上进行彩色打印。
如图3-5所示，托架30包括托架体31和盒支架41。例如，盒支架41通过一个螺钉(未图示)固定在托架体31上。
托架体31具有侧壁31a和底部31b。套筒32和连接件33位于侧壁31a的外侧。套筒32具有一个通孔，导向元件35从该通孔中穿过。连接件33与同步皮带37连接。
盒支架41包括侧壁41a和方形底部41b。垂直肋42从底部41b的每个拐角处突起。每个肋42具有L形截面。侧壁41a把两个肋42彼此连接起来。多个(在该实施例中是7个)墨盒61由肋42保持着放在底部41b上。
侧壁41a具有多个(在该实施例中是4个)窗口45。每个窗口45的上端有一个开口。连接元件47安装在每个窗口45中。更具体地，在每个窗口45的侧面形成有凹槽45a，而每个连接元件47具有安装在凹槽45a中的突起。在每个连接元件47的相对侧有一对接触组47a。即，一个接触组47a从每个连接元件47的前侧突起，而另一个接触组47a从连接元件47的后侧突起。从每个连接元件47的相对侧突起的接触组47a在连接元件47中彼此连接。
作为前述的打印机构的打印头51位于盒支架41中。打印头51包括基部53、头部52和IC板54。基部53的截面大体上呈L形。头部52喷射墨滴。IC板54控制头部52。基部53包括侧壁53a和底部53b。基部53的侧壁53a与盒支架41的侧壁41a相对。基部53的底部53b固定在盒支架41的底部41b的下面。侧壁53a上形成的多个窗口55与盒支架41上相应的窗口45相对。从而，每个连接元件47安装在相应的窗口45、55中。
头部52固定在基部53的底部53b上。头部52包括喷墨机构52a(见图8)和多个(在该实施例中是7个)供墨针56。喷墨机构52a喷射墨滴。当墨盒61安装在盒支架41中时，每个供墨针56从相应的墨盒61向喷墨机构52a供应墨水。即，一个供墨针56对应一个安装在盒支架41中的墨盒61。每个供墨针56从基部53的底部53b伸出并通过盒支架41的底部41b，而垂直向上突起。
IC板54固定在基部53的侧壁53a上并与从每个连接元件47突起的接触组47a相连。另外，软性带状电缆27(见图1)与IC板54的一端相连。软性带状电缆27把IC板54和控制器28连接起来。
每个墨盒61都可拆卸地固定在盒支架41上。这些墨盒61基本相同。后面会描述每个墨盒61的结构。
如图6-8所示，每个墨盒61基本呈长方体形。如图7所示，7个墨盒61固定在盒支架41上，从而相邻的墨盒61彼此紧密接触。两个对应于盒支架41相对末端的墨盒61每一个具有一个形成于墨盒61一侧的单独的啮合部分62。这些墨盒61中的每一个通过啮合部分62与相邻的墨盒61啮合。其余5个墨盒61每个都具有一对形成于墨盒61相对侧的啮合部分62。这5个墨盒61的每一个通过啮合部分62与相邻的墨盒61啮合。
对应于盒支架41一端的那个墨盒61(如图7所示位于最右边)具有作为啮合部分62的突起62a。对应于盒支架41另一端的那个墨盒61(如图7所示位于最左边)具有作为啮合部分62的凹槽62b。其余5个墨盒61每一个都具有突起62a及凹槽62b。
每个突起62a在使墨盒61固定在盒支架41上的每个墨盒61移动方向上(图3中Y轴所表示的方向)突起。凹槽62b的形状与突起62a的形状相匹配。当墨盒61固定在盒支架41上时，相邻的墨盒61通过每个突起62a和相匹配的凹槽62b之间的啮合而彼此连接。
每个墨盒61具有一个前侧61a，其下部形成一个凹槽。多个平行肋60容纳在该凹槽中。每个电路板63固定在每个墨盒61的相应肋60上。每个电路板63位于墨盒61一横向端的附近(右边或左边)。
尽管没有表示出，但每个电路板63包括一个非易失性存储器(EEPROM)。该EEPROM可重写并且即使当停止供电时也能保存其内容。每个EEPROM保存例如墨水量、生产数据以及相应的墨盒61的生产数量这样的数据。每个电路板63的前侧形成有接触组(未图示)，而EEPROM位于电路板63的后侧。一种抗墨水材料把每个电路板63(除了接触组)包围起来。如图8和9所示，当每个墨盒61固定在盒支架41上时，电路板63的接触组接触从相应的连接元件47后侧突起的接触组47a。
如图8所示，每个墨盒61包括一个合成树脂容器64、一个多孔体65和一个盖66。容器64基本呈长方体形并具有一个向上的开口。多孔体65容纳在容器64内。盖66关闭容器64的开口并且通过例如振动焊接与容器64连接。
突起70从相邻墨盒61前侧61a的每个墨盒61的容器64底部突起。在每个突起70中都形成有供墨口69，从相关的容器64向喷墨打印机21供应墨水。一个阀门机构72位于每个供墨口69中。每个供墨口69中都安装一个橡胶密封(未图示)。
每个多孔体65由具有大量连续细孔的弹性材料形成。多孔体65通过毛细作用吸收相关的容器64中的墨水，并且保留这些墨水。墨水是通过在溶剂中溶解或分散染料或颜料而形成的。在该实施例中，黑色(BK)、青色(C)、浅青色(LC)、品红色(M)、浅品红色(LM)、黄色(Y)和浅黄色(LY)墨水对应于不同的墨盒61。
如上所述，墨盒61固定在盒支架41上，从而相邻的墨盒61通过每对突起62a和相匹配的凹槽62b之间的啮合而彼此连接，如图8和9所示。以该方式，每个墨盒61相对于相邻的墨盒61而定位。
当墨盒61固定在盒支架41上时，墨盒61以墨盒61的排列方向(沿着图3中的X轴)而定位。另外，墨盒61位于其向前或向后的方向上，或者垂直于图3中X、Y轴的方向上(图3中的Z轴)。如上所述，由于当墨盒61固定在盒支架41上时每个墨盒61沿Y轴移动，所以墨盒61准确地安装在盒支架41中。并且，供墨口69关于相应的供墨针56而精确定位。
当每个墨盒61固定在盒支架41上时，相应的供墨针56进入供墨口69而打开阀门机构72。从而墨盒61中的墨水通过供墨口69和供墨针56供给喷墨机构52a。另外，每个墨盒61的电路板63的接触组接触从相应的连接元件47后侧突起的接触组47a。因此，每个电路板63通过相应的连接元件47、IC板54和软性带状电缆27与控制器28电连接。
如上所述，每个电路板63位于墨盒61一横向端的附近。因而，如图9所示，两个相邻墨盒61的电路板63与一个连接元件47连接。不过，最靠近盒支架41一端的连接元件47对应于最靠近同一端的墨盒61的单个电路板63。
该第一实施例具有如下优点。
每个墨盒61具有一或两个啮合部分62。从而相邻的墨盒61能通过啮合部分62之间、或突起62a和凹槽62b之间的啮合而彼此连接。因此，每个墨盒61关于相邻的墨盒61而准确地定位。结果，当墨盒61固定在盒支架41上时，墨盒61彼此定位而位于盒支架41中的正确位置。
每个墨盒61沿着垂直于使墨盒61固定在盒支架41上的墨盒61移动方向(图3中Y轴所表示的方向)的假想平面而定位。因而每个墨盒61的电路板63可靠地接触从相应的连接元件47后侧突起的接触组47a。因此，能在每个电路板63和控制器28之间可靠地传送数据，从而准确地操作喷墨打印机21。
另外，每个墨盒61的供墨口69相对于相应的供墨针56准确定位。因而，例如当更换一个墨盒61时，新换的墨盒61的供墨口69可靠地接纳相应的供墨针56。这使得对任何墨盒61的更换变得容易。
这些墨盒61的每个啮合部分62是形状简单的突起62a或凹槽62b。从而简化了墨盒61的定位结构。
突起62a和凹槽62b在平行于使墨盒61固定在盒支架41上的墨盒61移动方向(图3中Y轴所表示的方向)的方向上延伸。因而，当把每个墨盒61固定在盒支架41上时，突起62a和凹槽62b不会产生阻碍。这使得墨盒61相对于盒支架41的安装和拆卸变得容易。
没有必要在托架30中提供墨盒61的定位结构。这简化了托架30的构造并使托架30最小化。并且，托架30和墨盒61的设计变得容易。
相邻两个墨盒61的电路板63与一个连接元件47连接。因而连接元件47的个数少于墨盒61的个数。这简化了托架30的构造。(第二实施例)下面参照附图10对本发明的第二实施例进行描述。主要针对第二实施例和图1-9所示的第一实施例的区别进行描述。如图10所示，在第二实施例中，这些墨盒61的每个突起62a在图3中Z轴方向上具有不同的尺寸或不同的宽度。相应地，这些墨盒61的每个凹槽62b具有不同的宽度。换言之，一对相邻墨盒61的突起62a和与之相匹配的凹槽62b的宽度与另一对相邻墨盒61的突起62a和与之相匹配的凹槽62b的宽度是不一样的。
相邻墨盒61的突起62a和与之相匹配的凹槽62b形成了啮合这些墨盒61的装配结构。突起62a和与之相匹配的凹槽62b的宽度从最下面的突起62a和与之相匹配的凹槽62b到最上面的逐渐变小，如图10所示。即，装配结构的宽度从最下面的装配结构到最上面的逐渐变小，如图10所示。
因此，除了图1-9中所示的第一实施例中的那些优点外，第二实施例还具有如下优点。
当把墨盒61固定在盒支架41上时，通过每个突起62a和与之相匹配的凹槽62b的啮合，具有相同宽度的墨盒61简易地以预定顺序排列而连接在一起。这能使墨盒61以正确的排列顺序简单而准确地固定在盒支架41上。(第三实施例)下面参照附图11对本发明的第三实施例进行描述。主要针对第三实施例和图10所示的第二实施例的区别进行描述。如图11所示，与图10所示的第二实施例相反，突起62a和与之相匹配的凹槽62b的宽度从最下面的突起62a和与之相匹配的凹槽62b到最上面的逐渐变大，如图11所示。
并且，对着盒支架41一端的墨盒61(如图11所示的最上面的墨盒61)比其余的墨盒61大。而且，这个较大的墨盒61的凹槽62b比其余较小的墨盒61的凹槽62b大。另外，在除了对着盒支架41相对端的两个墨盒61外的每个墨盒61中，突起62a的宽度大于凹槽62b的宽度。
因此，除了图10中所示的第二实施例中的那些优点外，第三实施例还具有如下优点。
在第二实施例中，在每个具有突起62a和凹槽62b的墨盒61中，突起62a的宽度小于凹槽62b的宽度。因而，墨盒61在图3中X轴方向上的尺寸(或说是墨盒61的厚度)在没有对应突起62a的凹槽62b的相应位置处变得相当小。换言之，第二实施例中每个墨盒61的厚度局部减小。相反，在第三实施例中，每个墨盒61具有基本均匀的厚度。因此，多孔体65的任何部分都不会被过分压缩，从而墨水极好地流进每个墨盒61中，这减小了残留在墨盒61中的未用完的墨水量。(第四实施例)下面参照附图12对本发明的第四实施例进行描述。主要针对第四实施例和图11所示的第三实施例的区别进行描述。如图12所示，在第四实施例中，每个墨盒61具有一个主体67和一个与主体67相连的副体68。每个副体68具有突起62a和凹槽62b。每个副体68是中空的，并且副体68形成与相连的主体67在一起的墨水腔。另外，副体68可以是实心的。
因此，除了图11中所示的第三实施例中的那些优点外，第四实施例还具有如下优点。
由于主体67是相同的，所以能有效率地制造主体67。(第五实施例)图13表示第五实施例，其中在每个墨盒61的每侧上形成多个(在图中是2个)啮合部分62(突起62a或凹槽62b)。每个啮合部分62具有半圆形横截面，并且在平行于使墨盒61固定在盒支架41上的墨盒61的移动方向的方向上延伸。
所列举的实施例可以进行如下改进。
啮合部分62(突起62a和凹槽62b)的个数、形状和位置不限于所列举实施例的那些个数、形状和位置，而可以按需要进行改进。例如，每个啮合部分62可以是圆锥形或柱形。
使墨盒61以预定顺序对准的结构不限于所列举实施例的那些。只要，例如，突起62a和凹槽62b的一个配套与另一个配套至少在个数、形状或位置上有所不同，该结构可以是任何形式。换言之，一对相邻墨盒61的相对接触面之间的装配结构和另一对相邻墨盒61的相对接触面之间的装配结构在形式上必须有所不同。
盒支架41不必一定安装在托架30中，而可以安装在喷墨打印机21的主体中。这种结构也具有与所列举实施例的结构相同的优点。
连接元件47也可以形成单个的连接元件。如果是这种情况，那么打印头51的盒支架41和基部53每个都必须包括一个接纳连接元件的单个窗口。这简化了托架30的结构。
这些例子和实施例应被认为是说明性的且没有局限性的，并且本发明不限于这里所给出的那些细节，而可以在所附权利要求书的范围和等同物之内进行改进。
权利要求
1.一种用于喷墨打印机的墨盒，其中该墨盒是以平行排列方式可拆卸地安装在喷墨打印机盒容纳部分中的墨盒中的一个，每个墨盒具有至少一个形成在该墨盒面对着相邻墨盒的一侧上的啮合部分，其中每对相邻墨盒的一对相对啮合部分形成匹配结构，在该匹配结构中，啮合部分相互啮合以使相邻墨盒彼此定位，该墨盒的特征在于形成并设置匹配结构，从而使一对相邻墨盒间的装配结构和另外一对相邻墨盒间的装配结构在外形上有所不同。
2.一种如权利要求1所述的墨盒，其特征在于每个匹配结构都具有不同的形状。
3.一种如权利要求1所述的墨盒，其特征在于每个匹配结构的啮合部分都是由一个突起和另一个凹槽构成的。
4.一种如权利要求1所述的墨盒，其特征在于每个啮合部分都在平行于使墨盒固定在盒容纳部分上的相关墨盒移动方向的方向上延伸。
5.一种如权利要求1所述的墨盒，其特征在于每个匹配结构使得相关的两个墨盒能在平行于使墨盒固定在盒容纳部分上的相关墨盒移动方向的方向上彼此相对移动。
6.一种如权利要求1所述的墨盒，其特征在于每个墨盒包括一个主体和一个与主体相连的副体，并且每个啮合部分形成在相关墨盒的副体内。
7.一种如权利要求1所述的墨盒，其特征在于盒容纳部分具有多个连接元件，其中每个墨盒包括一个当墨盒固定在盒容纳部分上时与连接元件中的一个相接触的触点。
8.一种如权利要求7所述的墨盒，其特征在于每个触点位于墨盒的排列方向上偏离相关墨盒中部的位置上。
9.一种如权利要求7所述的墨盒，其特征在于相邻墨盒的触点与一个共同的连接元件相接触。
10.一种包括如权利要求1-9中任何一个所述墨盒的喷墨打印机。
11.一种用于喷墨打印机的墨盒，其中该墨盒是以平行排列方式可拆卸地安装在喷墨打印机盒容纳部分中的墨盒中的一个，每个墨盒具有至少一个形成在该墨盒面对着相邻墨盒的一侧上的啮合部分，其中每对相邻墨盒的一对相对啮合部分形成匹配结构，在该匹配结构中，啮合部分相互啮合以使相邻墨盒彼此定位，该墨盒的特征在于每个匹配结构只形成于预定的两个相邻墨盒之间，从而墨盒以预定顺序排列而连接在一起。
12.一种包括如权利要求11中所述墨盒的喷墨打印机。
13.一种用于喷墨打印机的墨盒，其中该墨盒是以平行排列方式可拆卸地安装在喷墨打印机盒容纳部分中的墨盒中的一个，该墨盒的特征在于每个墨盒包括一个触点，当墨盒固定在盒容纳部分中时，该触点接触形成于盒容纳部分中的之一连接元件，其中每个触点位于墨盒的排列方向上偏离相关墨盒中部的位置上。
14.一种如权利要求13所述的墨盒，其特征在于相邻墨盒的触点与一个共同的连接元件相接触。
15.一种包括如权利要求13或14中任何一个所述墨盒的喷墨打印机。
全文摘要
多个墨盒以平行排列方式可拆卸地安装在喷墨打印机的盒支架中。每个墨盒包括形成在该墨盒面对着相邻墨盒的一侧上的一个突起或凹槽。每对相邻墨盒的一对突起及与之相匹配的凹槽形成匹配结构,在该匹配结构中,突起和与之相匹配的凹槽相互啮合以使相邻墨盒彼此定位。每个匹配结构都具有不同的形状。从而,当墨盒固定在盒支架上时,墨盒以预定顺序排列而连接在一起。
文档编号B41J2/175GK1347806SQ011385
公开日2002年5月8日 申请日期2001年10月11日 优先权日2000年10月11日
发明者品田聪 申请人:精工爱普生株式会社