专利名称：墨水容器翻新系统的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及喷墨打印系统，更具体的说，涉及喷墨打印系统的墨水容器的翻新。
背景技术：
现有技术中的一种喷墨打印机有一个安装在一机架上的打印头，而这个打印头则在打印介质上，例如纸张上，来回地运动。在打印头通过打印介质适当的部位时，控制装置便驱动打印头把墨滴喷在上述打印介质上，形成所需要的图像和字母。为了顺利地进行工作，这种打印机必须能为打印头可靠地供应墨水。
有一类喷墨打印机使用安装在机架上并与其一起运动的墨水供应装置。在有些类型中，墨水供应装置是与打印头分开，能够更换的。在另一些类型中，打印头和墨水供应装置一起形成一个组件，当墨水供应装置中的墨水用完时，整个组件一起更换。
在另一类称为“离轴式”打印装置的打印机中，采用不装在机架上的墨水供应装置。这是一种间歇地为打印头填满墨水的打印装置。它的打印头要周期地运行到一个静止不动的储存罐去填满墨水。在申请号为09/034，719的美国专利中请中描述了另一种打印系统，其中的打印头通过一根诸如软管那样的管道与一个可更换的墨水供应装置或容器连通。这就使得上述打印头能在打印过程中连续地补充墨水。
在本申请的一个原申请中，描述了一种可更换的、离轴式的墨水容器，它有一个安装在上述壳体内的存储装置。当安装在上述打印站中时，便在打印机与存储装置之间建立起电气连接。这种电气连接能让打印机与存储装置之间交换信息。在存储装置内储存信息，而上述打印机则利用这种信息来保证高质量打印。当墨盒安装在上述打印机上时，便会自动地把这种信息提供给打印机。这种信息的交换保证了墨盒与打印机的互换性。
上述储存起来的信息还防止了墨水容器中的墨水用完之后继续使用该容器。因为当储存罐里的墨水用完时继续开动打印机会损坏打印头。上述与本申请有关的存储装置在使用过程中能适时地修正与留存在储存罐中的墨水量有关的数据。当安装上一个新的墨水盒时，打印机便会从上述存储装置中读到指示出储存量的信息。在使用过程中，打印系统将估计墨水的使用量，并及时修正存储装置，以便让它指示在墨水盒内还存留着多少墨水。当墨水容器的墨水基本上用完时，该存储装置能够修正以指示墨水耗尽状态的信息。然后将用过的墨盒及存储器丢弃。
发明内容
本发明提供了各种翻新一打印系统中单次使用的墨水输送容器的方法。该方法包括在墨水输送容器上原电气和机械元件的重配置或更换。每一方法均利用在墨水输送容器上现有的墨水流体出口、电气连接器及信息存储装置。
附图概述
图1是一种具有原有的墨水输送系统的打印系统的示意图；图2是一种用于图1中的打印系统的一打印机的轴测视图；图3是图1中的打印系统的墨水容器的轴测视图；图4是图3中的墨水容器的侧视图；图5是图3中的墨水容器的局部放大后的端视图；图6是图3中的墨水容器沿图5的6-6线切开的断面侧视图；图7图2中的打印机的一部分的局部放大的轴测视图，表示墨水容器的储槽；图8是图2中的打印机沿着图7中的8-8线的放大后的局部轴测视图；图9是图2中的打印机的连接部分的放大轴测视图；图10A是图9中所示的打印机的连接部分沿着图9中的10A-10A线的局部断面图，其中也表示了所安装的墨水容器的局部断面图；图10B是图10A中的打印机沿着图10A中的10B-10B线的放大图；图11A是图10A、10B中的墨水容器从远端表示的局部分解后的轴测视图；图11B是图10A、10B中的墨水容器从近端表示的局部分解后的轴测视图；
图12是图10A、10B中的墨水容器的进一步分解后的轴测视图；图13是用于图10A、10B中的墨水容器的感应式流体高度传感器从墨水容器上拆卸下来后的放大了的侧视图；图14为说明翻新墨水容器12的方法的流程图；图15是图10A、10B中的墨水容器在前面的盖子拆卸后的断面图；图16是图10A、10B的墨水容器的断面图，其中该前面的盖子被拆去并示出了墨水容器正在充墨水的情形。
实施本发明的最佳方式虽然本发明涉及的是翻新墨水容器的方法，但是只有在对打印机和原先配备的墨水容器进行完整的说明，才能够更清楚地了解本发明。
请参阅图1，图中表示了一台打印装置10，它有一个墨水容器12，一个打印头14，和一个压缩空气源，例如一台压缩机16。压缩机16通过一根管道18与墨水容器2连通。墨水容器12把一种印记流体19，例如墨水，通过管道20提供给打印头14。墨水容器12包括一个用来盛墨水19的流体储存罐22，一个外壳24，和一个底座26。在这个优选实施例中，底座26包括空气进口28，该空气进口与管道18相连，以便用空气对外壳24加压。在上述底座26上还有一个流体出口30。这个流体出口30与管道20连通，以便将流体储存罐22与流体管道20连接起来。
在该优选实施例中，流体储存罐22是用柔性材料制成的，以使外壳24的增压能产生墨水从流体储存罐22通过管道20到打印头14的流动。利用在流体储存罐22中的墨水的压力源，能产生从流体储存罐22到打印头14的比较高的流体流动速率。而采用高的流动速率，或者墨水输送到打印头的高输送率，能使打印装置10提高其打印速率。
墨水容器12还包括许多电气接触点，对此将在以后详细描述。这种电气接触点在墨水容器12上的电路与打印装置的电子控制器件32之间形成了电气连接。打印装置的电子控制器件32用于控制各种打印装置10的功能，诸如打印头14的启动喷墨，和启动泵16为墨水容器12加压等等，但不是只限于这些。墨水容器12包括一个信息储存装置34，和墨水量的检测电路36。上述信息储存装置34向打印装置的电子控制器件32提供信息，例如墨水容器12中的墨水量和墨水的特性。上述墨水量检测电路系统36向打印装置的电子控制器件32提供关于墨水容器12中当前的墨水量的信号。
图2用立体图来表示打印装置10的一个实施例。打印装置10有一个做成能同时容纳若干个墨水容器12的打印框架38。图2中所示的实施例有四个同样的墨水容器12.在该实施例中，每一个墨水容器中各盛有一种不同颜色的墨水，所以一共能打印四种颜色深蓝，黄色，品红和黑色。打印装置的框架38有一块用于控制打印装置10的操作的控制板40，和一条介质窄缝42，纸张就是从这条窄缝中送出来的。
再请看图1，当各墨水容器中的墨水19用完时，就换一个盛有新装入墨水的新的墨水容器12。此外，也可以因为与墨水耗尽的情况不同的其它原因而把墨水容器12从打印装置的框架38上卸下来，例如，因为要用于不同的介质而需要使用不同性质的墨水。有一点是很重要的，即，所更换的墨水容器12要与打印装置的框架38形成可靠的电气连接和合适地形成所需的连接，以便打印装置10能可靠地进行工作。
图3和4表示一种原有设备的墨水容器12，它有一个外壳24，该外壳中装有用于储存墨水19的流体储存罐22(图1)。外壳24有一个固定在前端的前盖50，和一个固定在后端的后盖52，所谓前、后是相对于墨水容器12插入打印装置的框架38时的方向而言。前盖50在其前端有一个孔44，空气进口28和流体出口30从储存罐22穿过这个孔凸出来(图1)。储存罐底座26有一个靠压在前盖50上的端部或底板，所以空气进口28和流体出口30能通过孔44凸出来。孔44被一道壁45所包围，使得孔44被置于一个凹坑内。一当墨水容器12正确插入打印装置的框架中，空气进口28和流体出口30就分别与压缩机16和打印头14连接(图1)。关于空气进口28和流体出口30将在以后详细描述。
前盖50也有一个孔46，这个孔的位置在壁45所围成的凹槽中。底座26的底板或端部也暴露在孔46中。在储存罐底座26上设置了许多平坦的电气接触垫板54，其位置设在孔46内，以便在与墨水容器12协同工作的电路系统和打印装置的电子控制器件32之间形成电气连接。接触垫板54呈矩形，并且成直线地排成一排。四块接触垫板54在电气上与信息储存装置34连接，另外四块则与在图1中描述过的墨水量检测电路系统36连接。在一个优选实施例中，信息储存装置34是一种半导体存储装置，而墨水量检测电路系统36则是一种感应检测装置。壁45有助于保护信息储存装置34和接触垫板54，使它们不受到机械损伤。此外，壁45还有助于使手指意外地与接触垫板54的接触减少到最少的程度。接触垫板54将在说到图5时进行详细的描述。
在一个优选实施例中，墨水容器12在其前盖50的两侧设有一个或多个锁定与导向部件58和60。锁定与导向部件58和60从容器12的侧面向外凸出，与在打印装置框架38上的相应的锁定与导向部件或槽(图2)联合工作，用以帮助容器12在插入打印装置的框架38的过程中进行对准和导向。锁定与导向部件58和60还具有确认插入规定位置的打印装置框架的槽内的墨水容器具有适当墨水参数，例如适当的颜色和墨水类型的功能。
在后盖52的一侧设有一个插销肩部62。这个插销肩部62与打印装置部分上的相应的插销部分联合工作，把墨水容器12固定在打印装置的框架38里，以使压缩空气、流体和电气的连接能以可靠的方式来完成。插销肩部62是一种模制的柄舌，它相对于重力坐标系向下延伸。图4中所示的墨水容器12所处的位置，是为沿着坐标系64的Z轴插入打印装置框架38(图2)内的位置。在该方向上，作用在墨水容器12上的重力是沿着Y轴的。
图5表示电气接触垫板54的放大图。在底座26的靠近接触垫板54处安装了一个直立的导向构件72。电气接触垫板54包括两对接触垫板78，每一对垫板与图1中所示的墨水量检测电路36相连。在两对接触垫板78之间间隔开的四块接触垫板80在电气上与信息储存装置34连接。每一对墨水量检测接触垫板78的位置都在上述这一排接触垫板54的外侧。接触垫板78是用紧固件84安装在底板56上的一条柔性电路82(见图13)。四块位于两对墨水量检测接触垫板78之间的中间接触垫板80是设置在非导体的基板86，例如环氧树脂和玻璃纤维制作的基板上的金属导电层。存储装置34也安装在基板86上，并用在基板86上形成的导电的线路(图中未表示)连接。图中所示的存储装置34用一层保护层，例如环氧树脂封装起来。基板86的与接触垫板80相对的背面用粘结剂粘结，或者用紧固件84连接在底座26上。
从图6上可以看到，上述导向构件72是沿着坐标系64中的Z轴延伸的。导向构件72有一个锥形的尖锐的远端。导向构件72提供了重要的导向作用，以保证墨水容器12插入打印装置的框架38时能实现良好的电气连接。图7表示固定在接受站89的墨水容器插座或接受长孔88内的墨水容器12，上述接受站是处在打印装置的框架38内的。墨水容器的标记90可以放置在各墨水容器插座88的附近。墨水容器的标记90可以是表示墨水颜色的色样或色本，以帮助使用者把颜色相同的墨水容器12插入墨水容器接受站89中适当的长孔88内。如上所述，图3和图4中所示的锁定与导向部件58和60防止了把墨水容器12安装在错误的长孔88内。把墨水容器12安装在错误的插座88中会导致颜色混合，或者把不同类型的墨水混合在一起，无论那一种情况都将导致低劣的打印质量。
墨水容器接受站89中的每一个接受长孔88都有锁定和导向长槽92和锁定部分94。锁定和导向长槽92与上述锁定和导向零件60(见图3)协同工作，把墨水容器12导入墨水容器接受站88内。上述锁定和导向长槽92与墨水容器12上的锁定和导向零件58(图3)协同工作的情形未在图中表示。锁定部分94设计成能与墨水容器12上的相应的插销部件62啮合。各插座88中的锁定和导向长槽92的几何形状各不相同，以保证墨水容器与接受插座之间的相容性。
图8表示的是在墨水容器接受站89中的单独一个墨水容器接受长槽88。长槽88具有用于与墨水容器12连接的连接部分。在该优选实施例中，这些连接部分包括一个流体进口98，一个空气出口96，和一个电气连接部分100。这些连接口96、98和100都位于一个浮动平台102上，该平台被螺旋弹簧101(见图10A)沿着Z轴压向安装好的墨水容器12。流体进口98和空气出口96用于与分别设置在墨水容器12上的相应的流体出口30和空气进口28(图3)连接。上述电气连接部分100用于与墨水容器12上的电气接触垫板54连接。
借助于在墨水容器12上的锁定和导向部件58和60与在墨水容器接受站89上的、为墨水容器的正确插入过程导向的相应的锁定和导向长槽92的相互作用，就能够完成墨水容器12与打印装置框架38的连接。此外，在墨水容器接受站89中的各长槽88的侧壁与墨水容器12的相应侧壁接合，以便在墨水容器12插入长槽88的过程中协助墨水容器12的导向和对准。
图9和图10A进一步说明了上述浮动平台102的细节。平台102由螺旋弹簧101向着与墨水容器12插入墨水容器接受长槽88的方向相反的方向加压(图10A)。于是平台102便压向机械限制器(图中未表示)，该限制器限制了平台102在X、Y和Z轴上的运动。因此，平台在坐标系64的X、Y和Z轴上只能进行有限程度的运动。
电气连接器100由从平台102上凸出来的凸台支承。电气连接器100通常为矩形，有两个侧面107，一个上面和一个下面，以及一个远端105。从远端105上凸出来许多有弹性的、用弹簧加压的电气触头104。电气触头104是细丝状的组件，它们与装在墨水容器12上的相应的电气触头54(图3)接触，以便使墨水容器12的电气部分与打印装置的电子控制器件32(图1)形成电气连接。电气连接器100在它的上表面有一条导向槽106。导向槽106上有与导向构件72(见图5和图10B)协同工作的、相对的会聚的壁。导向构件72与导向槽106接合，以便使触头104与接触垫板54正确对准。图10B表示了接触垫板54与电气触头104正确对准的情形。
请参阅图9和图10A，其中，流体进口98和空气出口96从平台102上凸出来。流体进口98包括一个围绕着一根空心针108的墨水供应套筒110。针108在其远端有一个孔。一个套环111以密封和可滑动的方式套在针108上。一个弹簧113迫使套环111压向远端，封住上述孔。空气出口96有一个包围着一根空心针112的空气供应套筒114。
请参阅图10A，墨水出口30是一个向外延伸的圆筒形构件，在其远端有一道隔离件122。隔离件122上有一条用于容纳针108的窄缝。在一个优选实施例中，在墨水出口30上设置了一个具有滚珠124和弹簧126的单向阀，以防止在插入针108之前墨水泄漏出来。滚珠124的位置正对着隔离件122，并由针108将其推离隔离件122。空气进口28也是一个圆筒形构件，具有一道带有一条窄缝的隔离件128。
如图11A、11B和图14所示，外壳24是一个整体呈矩形的构件，在其前端有一个圆筒形的颈部130。底座26是一个插入并密封在颈部130中的圆盘，底座26的前面与颈部130的边框齐平。储存罐22是一种能压瘪的储存罐，例如一个装在外壳24内部的能压瘪的口袋。储存罐22上的一个开口与底座26密封连接。底座26连同外壳24和盖50，52限定了用于储存罐22的室。外壳24是气密的，在围绕着储存罐22的空间形成一个加压室132。空气进口30与加压室132相通。请参阅图12，在储存罐22的两个相对的外表面上固定着刚性的加强板134，墨水容器12的外壳24被密封到柔性的储存罐22的相对外侧，因而起压力容器的作用。在使用期间，外壳24的压力对可压瘪的储存罐22加压。
在柔性电路82的两个相对的插脚上形成两个墨水量感应传感线圈36。每一个线圈36都有两根连接在上述若干传感器触点78(见图3)的一对触点上的引线138(图13)。两个线圈36分别位于储存罐22的相对的两侧。当它们与打印装置10连接好时，控制器32便向其中的一个线圈36提供一个随时间变化的电流信号。随时间变化的电流就在另一个线圈36上感应出一个电压，其大小随两个线圈36之间距离的变化而不同。当使用墨水时，储存罐22的两个相对的侧壁部分便向一起压，改变这一对线圈的电磁耦合或相互的电感。控制器32检测到这种耦合的变化，结果就能推导出墨水量来。此外，当装上墨水容器12时，控制器32还能借助于确定在通向线圈36中的一个线圈的两块接触垫板54之间是否存在电气连接而进行连续的检测。
每一个墨水容器12都有独特的与墨水容器有关的情况，该情况由信息储存装置34所提供的数据来代表。这种数据由墨水容器12通过存储装置34自动提供给打印装置10，不需要使用者为所安装的特定的墨水容器12而重新组合打印装置10。存储装置34有一个被保护部分，一个一次写入部分，和一个多次写入/消去部分。当墨水容器12第一次装入打印装置10时，控制器32便读出该墨水容器的信息，例如制造厂商的身份，零件的鉴别标志，装置的各种常数，服务模式和墨水供应量。打印装置10向一个线圈36供电，并从另一个(接收)线圈36中读出原始接收线圈的电压。这个从接收线圈36送来的原始接收线圈电压是墨水容器12的全满状态的特征。然后，打印装置的电子控制器件把原始接收线圈的特征的参数记录在存储装置34的被保护部分上。然后，打印装置的电子控制器件创设一个写入保护特征，以确认存储装置的被保护部分中的信息保持不变。
上述一次写入部分为只能被控制器32写一次的存储器部分。上述多次写入/消去部分则可以重复地写入和消去。这两个部分都储存与当前的墨水量有关的数据。在这部分写入过多的数据便可用来抹去先前储存的数据。
当把墨水容器12插入打印装置10时，控制器32便从存储装置34各种控制打印功能中读出参数信息。例如，控制器32可利用存储装置34的参数信息计算出大致的剩余墨水。如墨的剩余量少于最少墨水的门限值，它便将表示这一情况的信息提供给使用者。此外，当墨水容器12中的墨水量低于门限值时，控制器32就能停止打印装置10的工作，防止打印头14在没有墨水供应的状态下工作。打印头14在没有墨水时工作会降低打印头的可靠性，或者造成打印头14灾难性的损坏。
操作时，控制器32从安装在墨水容器12的存储装置34中读出原始墨水量的信息。随着打印过程中墨水被使用掉，由控制器32来监控墨水的储量，而存储装置34则更新所存储器的与墨水容器12中的剩余量有关的信息。此后，控制器32通过存储装置34来监控墨水容器12中能输送的墨水量。在一个优选实施例中，利用单独一根接地的数据线，以一串列方式在打印装置10与存储装置34之间传输数据。
在一个优选实施例中，墨水量信息包括下列内容(1)在存储器写入保护部分中的原始供应规模数据，(2)储存在存储器的一次写入部分中的粗略墨水量数据，以及(3)储存在存储器的写入/清除部分中的精确墨水量数据。原始供应规模数据能指示原来存在于墨水容器12中的能输送的墨水。
粗略的墨水量数据包括许多一次写入的比特，每一个这样的比特与原来存在于墨水容器12中的能输送的墨水的某些部分相对应。在第一优选实施例中，八个粗略的墨水量比特各与原来存在于墨水容器12中的能输送的墨水的八分之一相对应。在将在以后描述的第二优选实施例中，七个粗略的墨水量比特各与原来存在于墨水容器12中的能输送的墨水的八分之一相对应，还有一个粗略的墨水量比特与和墨水用尽的条件相对应。但是，根据粗略墨水量计算器的精度要求，也可以使用更多或更少的粗略比特。
精确墨水量数据由一个精确比特二进制数表示，它与原来存在于墨水容器12中的可输送墨水量的八分之一中的一份成正比。因此，全部精确比特二进制数等于一个粗略的墨水量比特，这一点将在下面详细说明。
打印装置10读出原始供应规模数据，并计算出原来存在于墨水容器12中的可输送的墨水量。由打印头14喷出来的墨滴的大小由打印装置10根据参数决定。利用在墨水容器12中的可输送的墨水量和估算出来的打印头14的墨滴的大小，打印装置10就能计算出每一滴墨滴所占的原始可输送墨水量中的份额。这样，打印装置10就能监控剩余在墨水容器1 2中的可输送的原始墨水量的份额。
在打印过程中，打印装置10维持的墨滴数等于由打印头14所喷射的墨滴数。在打印装置10打印出一小部分后，通常是一页，它便将墨滴数转换成精确比特二进制数量。这种转换利用了这一事实，即，整个精密比特二进制数与墨水容器12中原始的可输送墨水量的八分之一相对应。因为每一粗略墨水水平比特是在存储装置34的一次写入部分中，这些比特及相应的墨水水平值不能改变，所以精确比特二进制值每次进行一次完全的增量或减量，打印装置10写入并设定粗略墨水量比特之一个。
打印装置10周期性地查询粗略的和精确的墨水量比特，以确定剩余在墨水容器12中的原始的可输送墨水的份额。然后，打印装置10能向打印装置10的使用者提供一个“气体计量表”或其他指示信号，以表示墨水容器12中的墨水量。在一个优选实施例中，当第六个粗略墨水量比特被设定时，上述打印装置便发出“低墨水量警告信号”。同样，在一个优选实施例中，当墨水容器12中的墨水基本上耗尽时，该打印装置便设定出第八个(最后一个)粗略墨水量比特。这个最后的粗略墨水量比特被称为“墨水用尽”比特。在查询粗略墨水量比特时，上述打印装置把“设置”的墨水用尽比特理解为墨水容器12中的“墨水用尽”状态。
只是在墨水使用的第二阶段中，墨水量才由感应传感线圈36(图12)进行检测。在第一阶段中，精确的和粗略的计数器都使用。在存储装置34的精密计数器部分计算并记录墨水滴。每一次精密计数器达到完全增量或减量时，便设定另一个粗略计数器的比特。在第二阶段中，只使用墨水量传感线圈36。从接收线圈36输出电压，并与记录在存储装置34中的参数所表示的电压值相比较。在存储器的写入/消除部分中记录下指示参数的电压输出值。每一次后续的读数都与原先的读数进行比较，作为一种误差校核技术，以便能检测出线圈的故障。
在打印装置10中，打印装置10与存储装置34之间数据的传输是以串接的方式在接地的信号数据线上进行的。如上所述，当墨水容器1中的墨水用尽时，存储装置34便储存了能指示其原始和当前状态的数据。打印装置10修正存储装置34，以使其指示剩余的墨水量。当能输送的墨水大部分或者基本上全部耗尽时，打印装置10便将存储装置34修改成能让墨水容器12提供“墨水用尽”的信号。打印装置10也可以用停止用墨水容器12的打印来作出反应。此时，使用者可插入一个新的墨水容器12或根据本发明翻新的墨水容器。
当墨水用完以后，如果容器12被再充填的话，则该容器可潜在地作进一步使用。但是，这些墨水容器12只作单次使用，因为在被再充填之前，储存在存储装置的信息只表示原来在储存罐中墨水量。如果对容器重充填并再次安装到一打印机上，则存储装置34中的数据仍指示出容器被再充填前的墨水量。该存储装置34发出的低墨水量警告由于变得不准而对用户毫无意义。用户将被剥夺各种好处及使用存储器的安全性。结果使储存罐不宜用于再充填。本发明将参照图14-16来对一种再次使用这些墨水容器12的方法和装置进行描述。
参考图14，图中示出了本发明的用于翻新墨水容器12的方法。该方法始于所示的步骤170，即提供一至少部分原有墨水被排空的墨水容器12。该墨水容器12是通过将墨水供给一个或多个喷墨打印头14而被用尽的。在墨水提供给打印头14的期间，与墨水容器12相连的存储装置34就被更新信息，以确定墨水容器12中的剩余墨水量。
如步骤172所示的，一不同于原来墨水的新墨源被供给流体出口30，以再充填流体储存罐22。当充填墨水时，流体储存罐22膨胀，将排挤压力腔132。为释放压力腔132中的压力，空气通过空气进口28放出，如步骤174所示。在步骤176中，存储装置34停止工作，从而该存储装置34不提供指示排空状态的信号给打印装置10。在步骤178中，提供新的指示在流体储存罐22中一个增加了墨水量的信号源。在一优选的实施例中，于再充填步骤172之后，该新的信号源示出可用于打印的增加了的墨水量。最后在步骤180中，墨水容器12被重新安装，在该墨水容器12和打印装置10之间建立起流体、空气及电气连接。在再充填的储存罐22中的新鲜墨水然后通过管道20供给打印头14。此外，该新的信号源也为打印装置的电子控制器件32所用，并能给打印装置的电子控制器件32提供能用步骤172提供的新墨水打印的信息。
现参看图15及16，图中示明了充填墨水容器12的方法和装置(图14的步骤172及174)。为翻新墨水容器12，给压瘪的储罐22装上新的墨水。当充填上新的墨水时，储存罐22膨胀，排挤压力容器24与储存罐之间的空气。为避免给压力腔132加压及有最大的墨水流量，通过空气进口28而建立从腔132至压力容器24外侧处的空气流径。
当墨水被引入进墨水容器12时，密封件124从其与隔离件122接触的密封位置移向一非密封位置。该密封件是在离开液体出口30的远端方向作线性位移而进入空心凸台123。与此同时，通过径向位移隔离件122而在该隔离件中建立一开口或通道。建立开口或通道的方法之一是插入一如空心针之类通过隔离件122的空心管道，使得该空心管道将密封件线性移位并使隔离件122径向移位。接下来在墨水源与储存罐之间建立起墨水流。然后墨水从墨源隔离件122的通道、通过密封件124、穿过凸台123而流至储存罐22。为加强墨水流动，可对墨水源加压。
为了在充填期间迅速地除去压力腔132中的空气，借助于隔离件128的径向移位而在该隔离件中建立一开口或通道。建立开口或通道的方法之一是插入一如空心针之类通过隔离件128的空心管道。接下来是建立空气流，使得从压力腔132来的空气流穿过凸台129、通过隔离件128中的开口而流至空气收集区。在各种选择中，该空气收集区可以是外面的大气或一真空源。施加到压力腔的真空源将进一步提高再充填储存罐22时的墨水流。
现参考图16，示出了墨水容器12的再充填装置的一个示范性实施例。所用的再充填适配件140最好具有一进墨套筒142和一排气套筒144。进墨套筒142和排气套筒144为带有下端敞开的管状件，用于滑动地套入在墨水出口30和空气进口28。进墨套筒142具有一位于其中的空心针146，在其远端设有一开口147。一密封套环148与针146密封地接合，并在一闭合位置、阻塞开口147及图16所示的打开位置之间滑动。一螺簧150将密封套环148压向该闭合位置。一管道152将针146连到一储存罐或池156。最好将一泵154连到管道152中，以在压力下从池156中泵送墨水。
为了再充填，适配件140放置于墨水出口30和空气进口28上。针147刺入隔离件122中的狭缝，并向下推动滚珠124而打开单向阀。针158刺入隔离件128中的狭缝，将压力腔132中的气体排入大气中。开动泵154，将池156中的墨水如箭头所示的那样泵入储存罐22中。压力腔132中由储存罐体积膨胀而排挤的空气通过针158而排入大气中。一旦储存罐22被充填完，适配件140就被移去。
除了墨水的再充填，也必须对存储装置34(图5)进行翻新(图14的步骤176和178)，使得由存储器34原先提供的益处仍然存在。存储器的翻新更详细地在美国专利申请No.09/034，875中进行了描述，将此申请合并于此供参考。位于底座26上的原存储装置34提供了表明墨水容器12至少部分耗去的墨水量之状态的第一数据信号源。如上详细所述，该存储装置34包括储存在一次写入部分中的粗略墨水量数据，该部分已由打印装置更改而反映出一减少了的墨水量或墨水用尽之状态。其结果是，该墨水容器12的再充填导致剩余墨水量的改变，而并不改变表示的粗略墨水量。因而该存储装置34并不能提供精确的墨水剩余量的信息，其原因是由于不适当的低墨水状态的信号。另外，由于该充填墨水不一定具有与存储装置34所标明的相同参数(如组成因数，象密度、着色剂、溶剂及添加剂等)，因此打印装置10可能不能对该再充填墨水进行合适的补偿，从而不能保证高质量的打印。
为翻新存储装置34，当墨水容器12再次装入时切断该存储装置中预先存在的数据与打印装置10的进一步通信(图14的步骤176)。方法之一是抹去该存储装置34中的所有数据。可将该存储装置34暴露于一能量源如X射线或电场而达到此目的。能量源如足够强的话可清除存储装置34中的数据。然后墨水容器12的储存罐被充填。接下来存储装置34可被重新编程，以反映该重充填墨水容器12的参数。当其装入打印装置10时，打印装置10便以与原墨水容器相类似的方式同该墨水容器12一起工作。
在另一翻新的方法中，存储装置34报废并用一基本相同的装置代替或用一模拟器代替。新的存储装置34可以是一模拟器或基本上为原存储装置34的复制品。模拟器是一种功能上等同于存储装置34的电子电路，用于同打印装置10进行信息交流。尽管模拟器在功能上与其等同，但在结构上却很不相同。模拟器的一部分可以起存储的功能，还能提供指示储存罐22的体积、墨水类型、颜色等的信息。不象原存储装置34，该模拟器以不同方式，诸如供应新墨水时，被重新设置。而且该模拟器可以做成能给打印装置10提供可以操作的信息，而不考虑在储存罐22中墨水的实际状况。
象模拟器或新的存储装置之类的新的信号源应设有用于打印装置适当操作的数据。该新的信号源应能以串接的方式在单独的输入/输出线路与打印装置10通信。由新的信号源提供的数据将由打印装置10用来提供可供使用的墨水量的指示。
在一种墨水容器12的翻新方法中，第一存储装置34从底座26(图5)中移去，基板86连同存储装置34及接触垫板80可以被撬起或者作为一单元从底座26中拆除。一具有新的存储装置34或模拟器及接触垫板80的新基板86可被固接到保持原基板86、存储装置34及接触垫板80的相同位置。该新基板86可由固紧器或胶水固紧。不必拆除位于柔性电路82上并连接至电感线圈36。
或者，将只含一组新的接触垫板80的基板86安装到底座26上。该新的存储装置34或模拟器可安置在墨水容器12的另外地方或由导线远距离地连接到该组新的接触垫板80上。
另一种翻新的方法是让原基板86，存储装置34及接触垫板80仍保持原位。新的基板86连同新的存储装置34和接触垫板80被粘结到原存储装置34及接触垫板80的顶部。基板86的材料为电绝缘的。结果，它使新接触垫板80与原接触垫板80及原基板86中的连接原接触垫板80与原存储装置34电气迹线电绝缘。原接触垫板80由于被新基板86覆盖和绝缘而不能与打印装置的触头104(图9)进行电接触。
在另外一种翻新方法中，原接触垫板80的有用部分保持不动，并与原存储装置34实现电气分离。在该方法中，最好用尖利的物体如刀，在横向跨过接触垫板80从而穿过基板86的方向上制出一切口。所述切口将基板86分成保留和可丢弃部分，该保留部分包含接触垫板80的很大部分。基板86可丢弃部分含有存储装置34及相邻的接触垫板80较小部分。该切口用来使存储装置34的四个端子与基板86剩余部分上的接触垫板80部分可以有电气的连续通路。尽管在基板86剩余部分上的接触垫板80的尺寸比原接触垫板80要小，但它们的大小适合与打印装置的触头104(图9)相配接。
一般地，从底座26中移去基板86的可丢弃部分，并连同第一存储装置34及所含的接触垫板80的那一部分一起拆下。然后将新的存储装置34安装到邻近于在保留的基板部分上的原接触垫板80或之上，其端予与后者连接。也可以将该新存储装置34安装到外壳72其它地方而不是在腔体80(图7)中，或甚至远离打印装置10，并用导线连接至原接触垫板80上。或者，该基板80的保留部分上的接触垫板80连接至若干附接到一远距离设置的模拟器或存储器34的导线上。
本发明具有若干优点。这些翻新单次使用的墨水容器的各种方法使其能重新被充填，从而在被抛弃之前可使用若干次。通过对墨水容器12进行电气翻新，使再充填以后的储存罐22中的墨水量提供给打印装置10，使得打印装置10可监视再充填墨水的使用情况。有些情况下用于再充填的置换墨水很可能不同于原墨水(如颜料、溶剂、添加剂等，或不同的组分浓度)，则这个变化可以由新的信号源34反映出来。当带有新的信号源34的墨水容器装入打印装置10时，该打印装置10也能提醒用户关于墨水变化的情况。它可以是由该打印装置显示的信息形式，或由计算机光屏上显示的关于这类墨水的提示或是原墨水的提示。这类信息也可指明在储存罐22中墨水是否为原来已知的或组合式的。
虽然只示出和描述了本发明的一些实施形式，内行人将明白本发明并不局限于此，它可以作许多变型而不背离本发明的范围。
权利要求
1．一种再充填一个打印机墨水容器的方法，所述容器具有一密封外壳，一位于该外壳中的柔性墨水储存罐，一与该储存罐流体连通的墨水出口，以及一与所述外壳和墨水储存罐之间的空间流体连通的空气进口，所述的方法包括(a)将一墨水接头流体连通地接合至上述墨水出口，该墨水接头与一墨源流体连通；(b)将一空气接头流体连通地接合至所述空气进口，从而该空气接头与该外壳中的空间进行流体连通；(c)通过上述墨水接头和墨水出口，用墨源的墨水再充填该墨水储存罐；以及(d)使所述外壳和墨水储存罐之间的空间中的空气通过所述空气进口和空气接头释放出来。
2．如权利要求1的方法，其中步骤(c)包括用一加压的墨源再充填该墨水储存罐，以及步骤(d)包括当用墨水再充填墨水储存罐时将空气释放到在大气中。
3．如权利要求1的方法，其中步骤(d)包括施加一真空，以使墨水从墨源流向墨水储存罐。
4．如权利要求1的方法，其中该墨水出口具有带一隔离件的外伸柱形件，所述的步骤(a)包括将一空心导管接到墨源并推动该空心导管穿过该隔离件。
5．如权利要求4的方法，其中所述的外伸柱形件含有一个被压向所述隔离件的密封件，以及步骤(a)还包括当空心导管被推压而穿过隔离件时使该密封件与该空心导管一起位移。
6．如权利要求1的方法，其中所述的空气进口包括具有一隔离件的外伸柱形件，步骤(b)还包括将一空心件穿过该隔离件。
7．一种再充填一个打印机墨水容器的方法，所述容器具有一密封外壳，一位于该外壳中的柔性墨水储存罐，一与该储存罐流体连通的墨水出口，以及一与所述外壳和墨水储存罐之间的空间流体连通的空气进口，所述空气进口包括具有一隔离件的外伸柱形件，所述的方法包括(a)将一墨水接头流体连通地接合至上述墨水出口，该墨水接头与一墨源流体连通；(b)使一管状件穿过所述空气进口的隔离件，从而该管状件与该外壳中的空间进行流体连通；(c)通过上述墨水接头和墨水出口，用加压墨源的墨水再充填该墨水储存罐；以及(d)使所述外壳和墨水储存罐之间的空间中的空气通过所述空气进口和管状件释放出来，当所述墨水储存罐被再充填墨水时，所述空气被排入大气中。
8．如权利要求7的方法，其中该墨水出口含有一个带一受弹簧偏压的滚珠的单向阀，及步骤(a)包括给所述墨水接头提供一根针件，并用该墨水接头的针件将该单向阀打开。
9．一种再充填一个打印机墨水容器的方法，所述容器具有一密封外壳，一位于该外壳中的柔性墨水储存罐，一与该储存罐流体连通的墨水出口，以及一与所述外壳和墨水储存罐之间的空间流体连通的空气进口，每一个墨水出口及空气进口具有一个带隔离件的外伸柱形件，而墨水出口还具有一单向阀，及墨水容器带有一连接至装在外壳上的电气接触垫板的存储装置，用于将有关墨水容器中的墨水特性的信息传给打印装置，所述方法包括(a)将一墨水导管连接到一墨源上并推压该墨水导管通过上述墨水出口的隔离件，从而打开该单向阀而将该墨水导管与墨源流体连通；(b)通过墨水导管及出口，用自该墨源的墨水对上述墨水储存罐进行再充填；(c)翻新该存储装置，用于将工作的信息提供给打印装置，使后者能够操作。
10．如权利要求9的方法，还包括使该外壳与墨水储存罐之间的空间中的空气释出的步骤。
11．如权利要求9所述的方法，其中步骤(c)包括使上述存储装置失效，使其不再提供信息给打印装置；以及将一电气装置与上述墨水容器进行电气连接，用于给打印机提供工作信息。
12．如权利要求9所述的方法，其中步骤(c)包括将上述存储装置从墨水容器撬起而使该存储装置从墨水容器上移走，以及将一第二存储装置固紧到该墨水容器上，以给打印装置提供能工作的信息。
13．如权利要求9所述的方法，其中步骤(c)包括切断该存储装置与上述接触垫板的通信，并使一电气装置与该存储装置的接触垫板相接，从而给打印装置提供能工作的信息。
14．如权利要求9所述的方法，其中步骤(c)包括给一绝缘基板装上一第二存储装置及第二组接触垫板，并将所述基板固紧到第一次提到的存储装置和接触垫板的顶部。
15．如权利要求9所述的方法，其中步骤(c)包括擦去该存储装置中所有的信息并重新给该存储装置编程。
16．如权利要求9所述的方法，其中该存储装置和打印装置的数据交流是相对于基准线以串接的方式在一根单独的数据线上进行，其中所述的步骤(c)包括使该存储装置失效，从而使该存储装置不再与打印装置交流数据；以及将一电气装置与该墨水容器进行电气连接，当墨水容器与打印装置相接时能相对于基准线以串接的方式在所述打印机的单根数据线上提供数据。
17．一种翻新墨水容器的方法，所述墨水容器包括一个具有隔离件的流体出口，该容器还包括一流体储存罐，所述方法包括将一密封滚珠从所述隔离件的内侧表面移开；使墨源与流体出口连接；以及建立起从墨源开始、通过所述密封滚珠至流体储存罐的流动。
18．如权利要求17所述的方法，其中墨水容器包括一个由一外壳形成的压力腔，所述方法还包括在所述压力腔与外壳外侧区域之间建立空气流。
19．如权利要求18所述的方法，其中墨水容器包括一个使所述压力腔与外壳外侧区域之间连通的空气进口，所述方法包括将一导管与所述空气进口连接并建立起来自压力腔的、通过空气进口至该导管的空气流，以提高墨水流进所述液体储存罐的速度。
20．一种适于装入一啧墨打印装置中的翻新过的墨水容器，该墨水容器包括一包围一供墨器的压力容器，所述供墨器中包含再充填墨水；以及一个当所述翻新过的墨水容器可松开地装入打印装置时能使打印工作进行的信号源。
21．如权利要求20所述的翻新过的墨水容器，其中供墨器包括一个可压瘪的储存罐，所述压力容器限定出一包围该可压瘪的储存罐至少一部分的压力腔，当对该可压瘪的储存罐进行再充填操作时，所述压力腔可允许空气排出。
22．一种适于可松开地装入一喷墨打印装置中的翻新过的墨水容器，还包括一个容纳墨水的储存罐；一流体出口，该出口具有一内表面和一个被压向该内表面的密封件，在将再充填墨源与该流体出口连接的同时通过使所述密封件从该内表面上移开的方式，使从该再充填墨源流出的墨水可通过该密封件而流入上述储存罐，从而完成对该储存罐进行再充填。
23．如权利要求22所述的翻新过的墨水容器，还包括当所述翻新过的墨水容器可松开地插入打印装置时能使打印工作进行的信号源。
全文摘要
本文对用于打印装置的单次使用的输墨容器进行翻新的各种方法进行了描述。翻新方法包括对输墨容器上的原元件在电气及机械方面进行重配置或更换。每种方法利用了该输墨容器上一现有的墨水流体出口、电气连接器及一信息存储装置。
文档编号B41J2/175GK1286659SQ98813852
公开日2001年3月7日 申请日期1998年5月11日 优先权日1998年3月4日
发明者W·D·齐尔德斯, M·L·布洛克, 小N·E·帕沃夫斯基, J·L·蒂尔曼 申请人:惠普公司