专利名称：喷墨打印机墨盒的制作方法
技术领域：
本发明涉及喷墨打印机用墨盒。
背景技术：
现有一类喷墨打印机墨盒，结构特点是一个刚性壳体内置有一个盛墨软袋，例如CN1319502号中国发明专利申请公开说明书所公开的墨盒，由装上了油墨的油墨袋与将其装在内部的气密性外壳构成的、向外壳与油墨袋之间加气压、从而向打印头供给油墨，外壳由下外壳与上外壳的接合体构成，将油墨袋放入下外壳后从上部盖上上外壳，通过振动熔敷或热熔敷使两者气密地接合。
通常，打印头具有一定的吸力，即可以把低于其一定高度液位值的油墨吸上来，但此值过低，则打印头不能靠自身的吸力进行工作，这样，则有另外一类供墨装置可对液位差较大的打印机进行供墨。
CN1319502公开的墨盒则适用于这另外一类打印机，这类打印机的打印头可以不再具有吸力，其打印头的供墨原理如前述之外，则是靠打印机内的气泵向外壳与油墨袋之间加压，实现保持恒压，以克服打印头吸力所不及的液位差所产生的压力差。墨盒在恒压条件下向打印机供墨，可以获得最佳的打印质量，换言之，如果墨盒不能在尽可能恒压的状态下向打印机供墨，会使打印图像的色泽还原发生偏差，产生失真。
为解决恒压供墨，CN1319502给出了很好的技术解决方案，但墨盒的为实现恒压而采用的结构原理过于复杂，不但使墨盒的制造成本较高，而且，与之配套的打印机也因需增设气泵系统而增加了成本。另外，这类墨盒的设计没有考虑墨液用尽后的重新灌装问题，墨用完后，如需要整新灌装，普通用户是无法独自完成，必须送交专业人员使用专用设备才能进行灌装。
发明内容
本发明的主要目的是提供结构简单、能够在一定范围内保持恒压向打印头供墨的墨盒；本发明的另一目的，是提供便于普通用户自行添加墨水的墨盒；本发明的又一目的，是提供能够抵御气温变化产生墨液溢出的墨盒；本发明的再一目的，是提供能够观察第二腔内墨液液位，便于及时向其中补充墨液的墨盒。
为实现上述目的，本发明的技术方案是采用一个盒体，盒体具有一定刚性，在盒体的一个侧壁上设置出墨口，墨盒装上打印机时，出墨口与打印机受墨端密封对接。在盒体内有一个用于供墨的第一腔，该腔在低位与出墨口相通，在高位有与大气相通的气道。在盒体内还设置有一个用于储墨且在高位有与大气相通气道的第二腔，该腔有与第一腔相通的通道，其内储存的墨可用于适时向第一腔输送。在通道中设有一个用于控制第一腔液位在规定区域内变化的液位控制阀，当第一腔内的墨液在打印过程中耗去，液位下降一个很小的高度值时，该阀打开，使第二腔的墨液流向第一腔，第一腔内的墨液可得到迅速补充，当液位回升到原先的高度时，该阀关闭，切断第二腔向第一腔内的墨液流动，如此循环，使第一腔以变化极小的液位高度差向打印机供墨，从而使在第一腔能在相当一段过程中，处于基本恒压的供墨状态。在第二腔不再向第一腔供墨后，才会出现逐渐降低压力进行变压供墨，直至二腔内的墨液全部耗尽。而本发明给出的上述技术方案事实上是可以随时向第二腔补充墨液的，也就是说，如果用户愿意，完全可以避免变压供墨状态出现，使墨盒始终处于恒压供墨状态，这将在以下结合实施例给以说明。
图1是本发明第一实施例的结构原理图；图2是本发明第一实施例从第二腔向第一腔输送墨液的示意图；图3是本发明第二实施例的结构原理图；图4是图3的A局部放大图；图5是本发明第二实施例液位控制阀打开状态示意图；图6是图5的B局部放大图；图7是本发明第三实施例的结构原理图；图8是本发明第四实施例的结构原理图；图9是本发明第四实施例的标准工作状态图；图10是本发明第四实施例使用后倒置的状态图。
以下结合本发明的四个实施例作进一步说明。
实施方式第一实施例参见图1，这是一只墨盒的剖视图，基本为四方体的盒体1为塑料制成的壳体，在一个侧壁上固定有出墨口9，出墨口9可以是一只单向阀或其他已有结构形式，盒体内成型有第一腔7和第二腔3，第一腔7的顶部有一个沟通腔内与外界的气道2A，第一腔7的底部通过管8与出墨口9连通。第二腔3也有一个沟通腔内与外界的气道2B，新墨盒启用前，气道2A、2B是由膜11密封的，启用时撕开膜11打开气道，第二腔3还有与第一腔7的一个公共壁10，连通第一腔与第二腔的通道6为设在该壁下部的一只小孔，第二腔3的顶部还设有一个只有在向第二腔3内补充墨液时才打开的带有密封盖的注墨口4。液位控制阀5的结构如下，杠杆51的一端与固定在第一腔壁上的铰座52铰接，另一端接有一个浮体53，位于通道6处则有一个可关闭通道6的阀体54，当第一腔7内的液位如图示时，浮体53的浮力使阀体54紧压在通道6处，第二腔3内的墨液无法向第一腔7内流动。
参见图2，随着打印的进行，第一腔7内的墨液逐渐消耗，当液位下降至图2示高度时，由于第二腔3的体积中心高于第一腔7的体积中心，在两腔液位差的作用下，浮体53产生的浮力不足以使阀体54密封通道6，阀体54脱离通道6，墨液从第二腔3经通道6流入第一腔7，第一腔7的液位上升，当上升至接近初始高度时，浮体53产生的浮力又使阀体54封闭通道6，第二腔3内的墨液也停止了向第一腔7内流动，从而建立了新的平衡，在这一过程中，第一腔7内的液位有起伏，但最大位差在一个很小的范围内波动，可以认为是处在恒压状态下向打印机供墨。当第二腔3内液体耗至液位低于第二通道5时，两腔此后将具有相同高度的液位，直至所有墨液耗尽。与出墨口所在侧壁相对的一个侧壁有用透明材料制成的区域，通过这个区域可以观察到第二腔3内的液位状态，最好，整个盒体1均用透明塑料制作。
第二实施例参见图3，本例与第一实施例图中相同的标号具有相同的意义，不同的是第一腔7和第二腔3的形状，本例第二腔3的体积中心明显地位于第一腔7体积中心的上方，还有一个特点是通道6位于第二腔3的最低位，这可以使第二腔3内的墨液耗尽而没有残存。用户可以方便地随时打开注墨口4向第二腔3进行注墨。此外，第一腔7的气道2A采用一根管穿过第二腔通向大气，加上第一腔7除气道2A区域以外的顶部多低于出墨口9的中心线，这样的结构可以使启用前墨盒内的气体尽可能地少，防止气温上升时气体膨胀对墨盒带来的危害。
参见图4，当第一腔7内的墨液在规定的高度时，浮体向上的浮力使杠杆51绕铰52逆时针转动，阀体54紧压在通道6口上，紧压力克服两腔液体中心高度差的重力值，使第二腔内的液体无法流入第一腔。
参见图5、图6，打印过程中将不断地消耗第一腔7内的墨液，液位逐渐下降，浮体也随之下降，从而使杠杆51绕铰52顺时针转动，阀体54脱离通道6口，第二腔3内的墨液在两腔液体中心高度差的重力作用下，如图6箭头示通过通道6进入第一腔7，当第一腔7内的液位由于得到补充上升到接近原高度时，通道6再次被阀体54封闭。
第三实施例参见图7，第二实施例有一个不足，是其第一腔的顶部主体是一个斜面，为防止出墨口9漏墨，斜面的最高点通常低于出墨口9的中心线，这样，当阀体54打开时，第一腔7的自由液面的面积较小，带来的后果是打印时第一腔7内的液位升降变化较快，液位控制阀5会频繁动作，过于频繁的动作不但会降低液位控制阀的使用寿命，也会使墨盒的故障率加大，本例中的结构特点是将第一腔7的主体顶部设计成平顶，这样，第一腔7内液位发生变化时有较大的自由液面，在同样保证恒压供墨的前提下，液位控制阀的动作频率可以大大降低。
第四实施例参见图8、图9，本例的特点是第一腔7的主体顶基本与出墨口9的中心线在同一水平面内或略低于出墨口9中心线所在的水平面，浮体53的动力臂较长，因而，可以把浮体的体积设计的小些，另外，第一腔7的气道2A先进入第二腔的顶部，然后经第二腔3的气道2B与大气相通，这样设计的一个优点是，当因气温等因素发生变化时，第一腔7内的墨液溢出会经气道2A流入第二腔3内，而不会经气道2A直接溢到盒体1的外面。本例的另一个优点是，出厂时可以把第一、二腔基本灌满，仅留5％左右的防结冰空间即可，出厂的液位 状态如图8示，此时浮体几乎完全浸没在墨液中，使阀体54具有足够的压力封闭通道6，撕膜11装机后，第一腔7内墨液耗至图9示的液位时，液位控制阀5达到临界状态，即，再有一小量的液位下降便打开通道，由第二腔3向第一腔7补充墨液，并进行恒压供墨。
墨盒从出厂到用户装机使用前的过程中，难免发生倾倒、倒置等现象，对于本例来说，在启用前墨盒发生侧置、倒置时，以倒置为例，参见图10，此时，液位控制阀失效，不起任何作用，第一腔7内的墨液会经气道2A进入第二腔3内，如果此时用户快速将其正置并装机，液位控制阀至少离临界状态更近，这正是本例设计所期望的。如果墨盒启用后，用户将其拆下侧置或倒置，必须首先密封气道2B，此后的过程同前。
本发明不仅限于上述具体实施例，凡对上述实施例进行简单结构变化之墨盒仍应处于本发明权利要求保护的范围之内，例如，可以把气道2B设计在各例注墨口4的密封盖上。
权利要求
1.喷墨打印机墨盒，包括一个盒体，盒体的一个侧壁上设有出墨口；盒体内有一个用于供墨的第一腔，该腔在低位与出墨口相通，在高位有与大气相通的气道；其特征在于盒体内还有一个用于储墨且在高位有与大气相通气道的第二腔，该腔有向第一腔输送墨液的通道；通道中有一用于控制第一腔液位在规定区域内变化的液位控制阀。
2.根据权利要求1所述的喷墨打印机墨盒，其特征在于所述第二腔的体积中心高于所述第一腔的体积中心。
3.根据权利要求1或2所述的喷墨打印机墨盒，其特征在于所述液位控制阀为一浮子阀，第一腔内液位低于规定值时，所述浮子阀打开所述通道，第一腔内液位高于规定值时，所述浮子阀封闭所述通道。
4.根据权利要求3所述的喷墨打印机墨盒，其特征在于所述浮子阀有一第一端铰接在第一腔内壁的杠杆，杠杆的另一端固定一浮体，杠杆的中段有一可封闭所述通道的阀体。
5.根据权利要求4所述的喷墨打印机墨盒，其特征在于所述第二腔至少有一个可视面由透明材料制作。
6.根据权利要求5所述的喷墨打印机墨盒，其特征在于所述可视面为盒体与出墨口所在侧壁相对的另一侧壁。
7.根据权利要求3所述的喷墨打印机墨盒，其特征在于所述第一腔与大气相通的气道端位于第二腔内的高位处。
8.根据权利要求3所述的喷墨打印机墨盒，其特征在于所述第一腔不包括气道的顶面最高点低于或等于出墨口中心所在的水平面。
全文摘要
本发明涉及喷墨打印机用的墨盒，采用一个盒体，盒体的一个侧壁上设有出墨口，出墨口与打印机受墨端密封对接。在盒体内有一个用于供墨的第一腔，该腔在低位与出墨口相通，在高位有与大气相通的气孔。在盒体内还设置有一个用于储墨的第二腔，该腔在有与第一腔相通的通道，第二腔内的墨通过这个第一通道向第一腔输送，在通道内有一个控制第一腔液位的液位控制阀。以简单的结构实现了恒压供墨，便于用户自行充墨，能有效防止环境温度变化墨液外溢。
文档编号B41J2/01GK1631676SQ2003101174
公开日2005年6月29日 申请日期2003年12月22日 优先权日2003年12月22日
发明者萧庆国 申请人:珠海天威飞马打印耗材有限公司