专利名称：墨盒及制造墨盒的方法
技术领域：
本发明一般而言涉及墨盒，所述墨盒包括至少一个薄膜，所述
至少一个薄膜覆盖构造成在其内存储墨的墨容器的开口；和可移动构
件，该可移动构件指示存储在墨盒中的墨量是否为足够的墨量。
背景技术：
一种已知的喷墨打印机构造成将墨分送到纸张上，以在该纸张上 记录图像。这种己知的喷墨打印机具有记录头。该记录头构造成选择 性地从喷嘴喷射墨到纸张上。 一种已知的墨盒构造成可拆卸地安装到 喷墨打印机上。该墨盒具有构造成在其内存储墨的墨腔室，并且当墨 盒安装到喷墨打印机时，墨从该墨腔室供应到记录头。
墨盒具有设置在墨腔室中的可移动构件。该可移动构件构造成基 于存储在墨腔室中的墨量而枢转。当墨被消耗并且墨腔室中的墨量变 得少于足够的墨量时，可移动构件的端部从第一位置移动到第二位置， 在第一位置处，例如光学传感器的检测器检测到可移动构件的该端部， 在该第二位置处，检测器未检测到可移动构件的该端部。因此，可以 基于可移动构件的该端部的位置来确定墨腔室是否在其内存储了足量 的墨。
期望减小图像记录设备的尺寸和墨盒的厚度。然而，当减小墨盒
的宽度时，可移动构件的臂和浮动构件可能接触墨盒的内壁，随着墨 消耗这可能阻止可移动构件精确地枢转。特别地，当墨盒中的压力相 对于大气压减小时，内壁可能向内变形并接触可移动构件，即使当墨 盒中的压力恢复到大气压时也是如此。
发明内容
因此，已经出现了对克服相关技术的这些及其它缺点的墨盒的需 求。本发明的技术优点在于，随着墨消耗，可移动构件可以基于墨盒 中的墨量精确地枢转。
根据本发明的实施例， 一种墨盒包括框架和连接到该框架的至少 一部分上的至少一个薄膜。框架和所述至少一个薄膜在其中限定墨腔 室。该墨腔室构造成在其中存储墨。该墨盒还包括可移动构件以及位 于墨腔室内的弹簧，该可移动构件构造成基于墨腔室内的墨量在墨腔 室内选择性地移动。而且，弹簧构造成在预定方向上推压所述至少一 个薄膜离开可移动构件。
根据本发明的另一实施例， 一种制造墨盒的方法，其中墨盒包括 框架、连接到该框架的至少一部分上的至少一个薄膜、由框架和所述 至少一个薄膜限定的墨腔室、以及位于墨腔室内的弹簧，该方法包括
从墨腔室去除空气以在墨腔室内部的压力和大气压之间产生压力差的 步骤。该压力差产生牵引力，该牵引力朝向墨腔室牵引所述至少一个 薄膜，并将所述至少一个薄膜从第一位置移动到第二位置。该方法还 包括经由弹簧在离开墨腔室的预定方向上将推压力施加到所述至少一 个薄膜的步骤。该推压力与压力差成正比，并且当所述至少一个薄膜 处于第二位置时推压力等于牵引力。
参照附图，从以下对优选实施例的描述中，本发明实施例的其它 目的、特征和优点将显见于本领域普通技术人员。
为了更全面理解本发明、由此而满足的需求、以及本发明的目的、 特征和优点，现在参考下面结合附图的描述。
图l(A)和图l(B)分别是根据本发明的墨盒10的前侧和后侧的透 视图。
图2是图l(A)和图l(B)的墨盒的分解透视图。
图3是图l(A)和图l(B)的墨盒的侧视图。
图4是根据本发明实施例的墨容器的放大透视图。
图5是图4的墨容器的侧视图。
图6是图4的墨容器的分解透视图。
图7是根据本发明实施例的臂的透视图。
图8是沿着图5中线VIII-VIII的剖视图。
具体实施例方式
通过参考图1至图9，可理解本发明的实施例以及这些实施例的 特征和技术优点，在各附图中，相同的附图标记用于表示相同的对应 部分。
参考图1，墨盒IO可构造成以可拆卸的方式安装到喷墨记录设备 (未示出)如喷墨打印机。具体地，当墨盒IO沿插入方向30插入时，墨 盒IO可安装在该记录设备的盒存储部分(未示出)中。
墨盒IO可具有大致扁平的六面体形状例如大致长方体形状，并且 墨盒10可以在如箭头31所示的宽度方向上比在如箭头32所示的高度 方向上以及如箭头33所示的深度方向上窄。
参考图1(A)至图2，墨盒IO可包括墨容器20、箱体(例如壳体26)、 可移动构件(例如滑动件27)、以及一对螺旋弹簧23和24,其中壳体26 和滑动件27可形成墨盒10的外壳。墨容器20可包括框架50、空气连
通阀80以及供墨阀90。
壳体26可构造成保护墨容器20。例如，墨容器20的除前表面41 之外的每个部分都可被壳体26覆盖。壳体26可包括构造成包围墨容 器20的第一盖21和第二盖22。第一盖21可通过位于第一盖21的内 表面上的多个接合爪12连接到墨容器20的右侧表面46，这些接合爪 12配合在形成于墨容器20上的接合沟槽13中。因此，第一盖21覆盖 墨容器20的右侧表面46。类似地，第二盖22连接到墨容器20的左侧 表面45,使得第二盖22覆盖墨容器20的左侧表面45。盖21和22可 具有允许盖21和22避免与框架50、空气连通阀SO以及供墨阀90相 干涉的形状。
滑块27可以安装到墨容器20，同时螺旋弹簧23和24位于滑块 27和墨容器20之间，使得滑块27可以选择性地安装到墨容器20以及 从墨容器20拆卸。在一个实施例中，螺旋弹簧23安装到形成在墨容 器20的前表面41的上部处的弹簧接收器23A，螺旋弹簧24安装到形 成在前表面41的下部处的弹簧接收器24A。另外，分别在弹簧接收器 23A上方和弹簧接收器24A下方设置接合爪15和16，接合爪15和16 分别配合到形成在滑动件27上的接合沟槽17和18。因此，滑动件27 覆盖壳体26的前部28。
在一个实施例中，滑动件27可构造成沿壳体26的前部28在深度 方向上滑动。参考图3(A)和图3(B)，滑动件27可构造成在如图3(B) 所示的第一位置和如图3(A)所示的第二位置之间移动。当滑动件27位 于第一位置时，滑动件27可定位成比当滑动件27位于第二位置时距 离前表面41远。当滑动件27位于第二位置时，空气连通阀80和供墨 阀90可通过形成在滑动件27中的一对开口暴露于外部，当滑动件27 位于第一位置时，滑动件27可包围空气连通阀80和供墨阀90。
参考图4至图8,墨容器20可具有与墨盒10大致相同的轮廓和
形状。当墨盒IO安装到记录设备的盒存储部分(未示出)时，墨容器20 在滑动件27位于第二位置的情况下存储在盒存储部分中。在该实施例 中，墨容器20可包括前表面41、与前表面41相反的后表面42、上表 面43、与上表面43相反的下表面44、左侧表面45、以及与左侧表面 45相反的右侧表面46，使得表面41至46在其中限定出包围部分。表 面45和46的面积可以比表面41至44中的每一个的面积都大。
墨容器20可包括框架50、臂70、支撑块170、弹簧构件150、空 气连通阀SO、供墨阀90、以及至少一个薄膜65例如一对薄膜65(如一 对透光薄膜65)。
框架50可以是墨容器20的限定出表面41至46的壳体。框架50 可包括透光树脂如透明树脂，并可通过注模来形成。框架50可包括聚 丙烯、聚縮醛、尼龙等或它们的任何组合。
框架50可包括外周壁51和多个内壁52。内壁52设置在外周壁 51内侧。外周壁51和内壁52可以与框架50成一体。外周壁51和内 壁52可从墨容器20的左侧表面45延伸到右侧表面46。外周壁51可 大体沿着前表面41、上表面43、后表面42以及下表面44设置成环形 形状，以在这些表面的内部限定出空间。相应地，可在框架50的左侧 表面45和右侧表面46中的每一个上设置开口 57。
所述一对薄膜65可通过例如热粘合方法分别连接到例如粘附到 框架50的侧表面45和46。更具体地，薄膜65可粘附到外周壁51的 沿宽度方向31的两个端部。因此，开口57被薄膜65覆盖，并且外周 壁51和薄膜65所包围的空间被定义为墨腔室100。墨存储在墨腔室 100中。 一对薄膜5设置在框架50上，使得薄膜50彼此面对并包括墨 腔室100的相反壁。上述相反壁是在墨腔室100中彼此最靠近的相反 壁。或者，可使用在一个侧表面45敞开的箱形框架来代替框架50。在 这种情况下，墨腔室100由粘附在该框架的敞开侧表面上的薄膜65限
内壁52可以位于由外周壁51包围的范围内。框架50可包括与外 周壁51成一体的分隔面板53，分隔面板53在宽度方向31的中央处将 墨腔室100的上部空间分隔开。内壁52可与分隔面板53成一体。薄 膜65可在内壁52沿宽度方向31的两个端部处粘附到内壁52。因此， 可防止或抑制薄膜65的向内变形。而且，第一盖21和第二盖22在墨 容器20内变形，并且内壁52由第一盖21和第二盖22支撑。因此， 墨容器20和薄膜65可不被损坏。墨腔室100的下部例如分隔面板53 下方的空间102可以在宽度方向31上不被分隔。
薄膜65可包括多个合成树脂薄膜并可具有多层结构。例如，薄膜 65可具有三层结构，该三层结构具有与框架50相同的材料的第一层、 包括尼龙的第二层、以及包括层压的聚对苯二甲酸乙二醇酯的第三层， 使得墨腔室100侧上的第一层可包括与框架50相同的材料。或者，薄 膜65可包括纸浆、金属、天然树脂等。
在外周壁51的沿宽度方向的中央处可设置轴承板74，该轴承板 74可从该中央突出。轴承板74可在与由前表面41和下表面44限定的 角部相邻的位置处设置在外周壁51处。轴承板74可设置在外周壁51 的位于右侧表面46侧的端部处，并可从该端部突出。轴承板74可形 成有设置在其位于左侧表面45侧的表面上的轴承67例如圆形轴承。 轴77可配合到轴承67，并且臂70的轴开口 78进一步配合在轴77上。 轴77的另一端由支撑块170支撑。
在框架50的后表面42处可设置墨注入部分105。墨注入部分105 可具有穿过墨注入部分105形成的大致圆柱形孔，该圆柱形孔可以允 许后表面42与墨腔室100之间的流体连通。墨注入部分105可在与后 表面42的下端相邻处与框架50成一体。墨注入部分105与墨腔室100 连通。墨通过墨注入部分105被注入到墨腔室100中。后面将描述注
入墨的方法。
框架50的前表面41可具有从该前表面41延伸的透光部分140。 该透光部分140可用来视觉地或光学地检测存储在墨腔室100中的墨 量。透光部分140可与框架50成一体，并可包括与框架50相同的材 料。透光部分140被连接到记录设备的光学传感器例如光遮断器用光 照射。该光学传感器具有发光元件和光接收元件。在该实施例中，侧 壁140B可被从所述发光元件发出的光照射，并且所述光接收元件可接 收穿过侧壁140B的被检测光。
透光部分140可从墨腔室20的前表面41的与前表面41的中部相 邻的部分向外突出。透光部分140可由形成大致长方形形状的5个壁 表面限定，并且空间142可与透光部分140的内部相对应，并可具有 中空的大致长方形盒形。例如，透光部分140可由所包括的与前表面 41平行地延伸的前壁140A、一对侧壁140B、上壁140C以及底壁140D 限定。前壁140A的宽度可小于前表面41的宽度。
空气连通阀80可位于透光部分140上方。空气连通阀80可构造 成选择性地打开和关闭通孔81，以允许与位于前表面41的上部上的大 气的流体连通。空气连通阀80可包括阀体87、弹簧86、密封构件83 以及帽85。当墨盒10没有安装到记录设备时，空气连通阔80可以气 密的方式关闭通孔81，而当墨盒10安装到记录设备时，空气连通阀 80可打开通孔81。这样，使墨腔室100中的空气层的压力与大气压相 等。或者，可用粘附到通孔81的薄膜来代替空气连通阀80，并移除该 薄膜来打开通孔81。
供墨阀90可位于透光部分140下方。供墨阀90可构造成选择性 地打开和关闭通孔91，以允许墨从墨腔室100的内部分送到墨腔室100 的外部。供墨阀90可包括阀体97、弹簧96、弹簧接收器94、密封构 件93以及帽95。当墨盒IO没有安装到记录设备时，供墨阀90可关闭
通孔91，而当墨盒10安装到记录设备并且墨针(未示出)对供墨阀卯
施加力时，供墨阀90可打开通孔91，使得墨腔室100中的墨可通过该 墨针从墨腔室IOO分送到记录设备。
臂70可用来确定存储在墨腔室IOO中的墨量是否大于预定墨量如 足够的墨量。臂70可包括指示器部分72如信号阻挡部分，该指示器 部分72可位于臂70的第一端处。指示器部分72可构造成基于墨腔室 100中的墨量而位于内部空间142内或位于内部空间142外部。臂70 还可包括位于臂70的第二端处的浮子部分73。
臂70可具有在其大致中央处穿过该臂70而形成的轴孔78。轴77 可插入到轴孔78中。轴77可构造成以可转动的方式支撑臂70，并可 在其第一端处由位于轴承板74上的轴承67(见图6)支撑、且在其第二 端处由支撑块170支撑。臂70可以被轴77以可转动的方式支撑，从 而臂70可在与所述宽度方向垂直的第一方向和第二方向上枢转。轴77 可与臂70分离或成一体。
浮子部分73的内部可以是中空的，且可浮在墨上。或者，浮子部 分73可具有比墨的比重小的比重。因此，当腔室100中的墨的水平面 降到比预定墨水平面低时，浮子部分73可向上移动，并且臂70随着 浮子部分73的移动而转动。在该实施例中，浮子部分73可构造成允 许从轴孔78到浮子部分73的第二部分76浮在墨中。
指示器部分72可构造成指示剩余在墨腔室IOO中的墨量是否少于 足够的墨量。当臂70如图5所示顺时针转动时，指示器部分72移动 到透光部分140的空间142中。然后在指示器部分72邻接透光部分140 的底壁140D的内表面的第一位置处，防止指示器部分72进一步旋转。 当臂70在图5中逆时针转动时，指示器部分72朝第二位置移动离开 底壁140D。
在该实施例中，第二部分76可具有比第一部分75的重量大的重
量，使得在空气中第二部分76比第一部分75重。因此，当墨腔室100 内的墨量相对较低时，臂70在图5中绕轴77逆时针转动，并且指示 器部分72移动到透光部分140的空间142外，以指示墨腔室100中的 墨量小于足够的墨量。
当浮子部分73位于墨中时，在浮子部分73处产生浮力，使得臂 70在图5中绕轴77顺时针转动。指示器部分72移动到透光部分140 的空间142中并定位在第一位置处，这指示墨腔室100中的墨量大于 预定墨量。或者，可用浮动构件(未示出)来代替臂70，以提供关于墨腔 室中的墨量是否大于足够的墨量的指示。
在一个实施例中，可以在臂70周围连接弹簧构件150。可通过弯 曲线性钢构件如金属丝或金属线来制造弹簧构件150。或者，可使用片 簧作为弹簧构件，可在在薄膜65之间设置螺旋弹簧，并且可以使用可 弹性变形的树脂构件作为弹簧构件。所述片簧构件可以安装在薄膜65 的外侧上，以便将薄膜拉出墨腔室。弹簧构件150可包括端部151和 152、保护部分153和154、以及连接部分155，并且可以通过使连接 部分155与形成在框架50上的钩131接合以及将端部151和152分别 插入位于轴承板74上的孔(未示出)和位于支撑块170上的孔183内而 将弹簧构件150固定到框架50。
在该实施例中，保护部分153可以布置在框架50的左侧表面45 侧，并且保护部分154可以布置在右侧表面46侧，使得浮子部分73 的两侧由保护部分153和154包围。因为保护部分153和154在垂直 方向上弯曲成大致V形，保护部分153和154可以与基于臂70的运动 而移动的浮子部分73的位置无关地定位在浮子部分73的两侧。
保护部分153和154可以布置在浮子部分73和薄膜65之间。在 该实施例中，当薄膜65不向内变形时，保护部分153和154不与薄膜65接触。然而，保护部分153和154可弹性变形，使得当薄膜65接收 外力并朝墨腔室100变形时，保护部分153和154在外力作用下朝浮 子部分73弹性变形。当外力变弱或受到阻尼时，在弹簧构件150的弹 性力作用下，薄膜65的朝墨腔室IOO偏转的那些部分被向外推压。而 且，弹簧构件150可以构造成即使当薄膜65不向内变形时也推动薄膜 65彼此分开。
制造墨容器的方法可以包括用于将墨注入墨腔室100内的第一步 骤，以及用于将墨腔室100内的压力降到低于大气压的第二步骤。臂 70、轴77、弹簧构件150、支撑块170、空气流通阀80以及供墨阀90 可以装配到框架50，并且薄膜65可以分别粘附到框架50的左侧表面 45和右侧表面46。
墨注入部分105可以位于框架50的后表面42处。例如，用于注 入墨的喷嘴等可以连接到墨注入部分105，以将预定量的墨注入墨腔室 100内。降低墨腔室100内的压力的步骤可以在将墨注入墨腔室100内 的步骤之前执行或者与该步骤一起执行。具体地说，墨腔室100的内 部可以降到低于大气压，例如，可以排出墨腔室100中的空气，以降 低墨腔室100中的压力。随后，利用墨腔室100的内部和外部之间的 压力差将墨通过墨注入部分105注入墨腔室100内。注入墨的方法可 以称为降压注入或真空注入。当墨腔室100中的压力降低时，减少或 防止了空气溶解在墨内，并减少或防止了在墨腔室100中产生气泡。
在注入墨后，空气连通阀80关闭并且墨腔室100中的空气层的压 力维持在低于大气压的压力。因此，在墨腔室100的内部与外部之间 的压力差的作用下，薄膜65朝墨腔室IOO的内部偏转。壳体26和滑 动件27可装配到墨容器20。
在墨盒100中，当空气连通阀80安装到记录设备的盒存储部分时， 空气连通阀80可以打开。因此，墨腔室100中的气体层被抽入大气中，
并且引起薄膜65变形的外力不再作用在薄膜65上。然后，在弹簧构 件150的保护部分153和154的弹力作用下，薄膜65的朝墨腔室100 偏转的那些部分在离开浮子部分73的方向上受推。因此，在使用中， 防止了薄膜65与浮子部分73接触。
当消耗墨容器20中的墨时，可再次对墨容器20填充墨。当再次 填充墨容器20时，可以省略以上描述的第二步骤。当消耗墨腔室100 中的墨时，相对于薄膜65的墨压也消失，并且薄膜65可朝墨腔室100 变形。然而，如上所述，弹簧构件150的保护部分153和154位于薄 膜65内并向外推压薄膜65，使得薄膜65在墨腔室100的内部不显著 变形并且不接触浮子部分73。这样，墨腔室100的容量不因为薄膜65 的变形而减小，并且墨腔室IOO可以容易地再填充墨。
尽管已经结合示范实施例描述了本发明，但本领域技术人员将理 解在不背离本发明的范围的情况下，可以作出上述示范实施例的其 它变体和变型。从考虑说明书或实施在此公开的本发明，其它的实施 例对本领域技术人员而言将是显而易见的。意图仅将说明书和所描述 的示例认为是本发明的示范，本发明的真正范围由所附权利要求指示。
权利要求
1. 一种墨盒，包括框架；连接到该框架的至少一部分上的至少一个薄膜，其中框架和所述至少一个薄膜在其中限定墨腔室，并且该墨腔室构造成在其中存储墨；可移动构件，该可移动构件构造成基于墨腔室内的墨量在墨腔室内选择性地移动；以及位于墨腔室内的弹簧，其中该弹簧构造成在预定方向上推压所述至少一个薄膜离开可移动构件。
2. 如权利要求l所述的墨盒，其中所述至少一个薄膜构造成当 大于或等于预定力量的力量在与所述预定方向相反的方向上施加到所 述至少一个薄膜时，朝向所述墨腔室牵引所述至少一个薄膜。
3. 如权利要求2所述的墨盒，其中当没有力施加到所述至少一个薄膜上或者当比所述预定力量小的力施加到所述至少一个薄膜上时， 所述弹簧构造成将所述至少一个薄膜推压到预定位置。
4. 如权利要求3所述的墨盒，其中当大于或等于所述预定力量的 施加力量在与所述预定方向相反的方向上施加到所述至少一个薄膜 时，所述弹簧构造成压縮直到所述弹簧将大致等于该施加力量的力量 在预定方向上施加到至少一个薄膜为止，并且当释放所施加的力时， 所述弹簧构造成膨胀以将所述至少一个薄膜推压到所述预定位置。
5. 如权利要求l所述的墨盒，其中所述至少一个薄膜包括第一薄 膜和与该第一薄膜相对的第二薄膜。
6. 如权利要求l所述的墨盒，其中所述可移动构件还包括臂，该臂具有第一端部和与第一端部相反的第二端部；以及 位于臂的第二端部处的浮子部分，其中臂构造成在臂的第一端部 和第二端部之间枢转。
7. —种制造墨盒的方法，该墨盒包括框架、连接到该框架的至少 一部分上的至少一个薄膜，其中由框架和所述至少一个薄膜限定墨腔 室，该墨盒还包括位于墨腔室内的弹簧，该方法包括如下步骤从墨腔室去除空气以在墨腔室内部的压力和大气压之间产生压力 差，其中该压力差产生牵引力，该牵引力朝向墨腔室牵引所述至少一 个薄膜，并将所述至少一个薄膜从第一位置移动到第二位置；以及经由弹簧在离开墨腔室的预定方向上将推压力施加到所述至少一 个薄膜，其中该推压力与压力差成正比，并且当所述至少一个薄膜处于第二位置时推压力等于牵引力。
8. 如权利要求7所述的方法，还包括如下步骤将空气引入到所述墨腔室中，以使墨腔室内部的压力和大气压相 等，其中在将空气引入到墨腔室中之后，由弹簧施加的所述推压力将 所述至少一个薄膜从所述第二位置移动到所述第一位置。
全文摘要
一种墨盒包括框架和连接到该框架的薄膜。框架和薄膜在其内限定墨腔室，并且该墨腔室构造成在其内存储墨。墨盒还包括可移动构件和位于墨腔室内的弹簧，该可移动构件构造成基于墨腔室内的墨量在墨腔室内选择性地移动。该弹簧构造成在预定方向上推压薄膜离开可移动构件。
文档编号B41J2/175GK101376289SQ2008100872
公开日2009年3月4日 申请日期2008年3月24日 优先权日2007年8月31日
发明者服部信吾, 神户智弘 申请人:兄弟工业株式会社