一種墨盒的制作方法

專利名稱：一種墨盒的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種墨盒。
背景技術：
近年來，在噴墨記錄的領域中，為了減小裝置的尺寸，完成不需維護的運行，以及由于某些其它的理由而廣泛地采用了一種盒式噴墨組件，在該組件中，記錄頭與墨盒做成一個整體，成為單個的組件。這種類型的噴墨組件可以很容易地裝在設置于裝置上的掃描車架上或從其上取下，并且可以在墨盒中的油墨用完時，由用戶簡單地更換一個新的墨盒。
還有，在噴墨記錄的領域中，對彩色記錄的要求已經變得很高。對于采用前面所描述的噴墨組件，以滿足這種對彩色記錄的要求的結構來說，已經有將其用作彩色打印的結構的，例如有這樣的一種結構，其中有為數眾多的噴墨組件，每個噴墨組件裝有不同顏色的油墨，它們在車架中排成一行，與掃描的方向平行；有這樣一種結構，其中有一個包括幾個彩色墨盒的集成彩色噴墨組件，每一個墨盒分別裝有用于彩色打印的黃色、深紅色或深藍色油墨，并且排成一行，分別地與噴出這些油墨的記錄頭平行，另外還有一個專門用于噴出黑色油墨的噴墨組件，它裝在車架上，以完成彩色打印，這種結構已在美國專利No.4,771,295中公開；或是類似的結構。
當墨盒中的油墨用完時，噴墨組件就與記錄頭一起被廢棄。但是，與可盛放在墨盒中的油墨量相比，記錄頭的壽命是極長的。因此，從自然資源的保護和環境保護的觀點或類似觀點出發，將這種噴墨組件廢棄是不可取的。
因此，曾經提出過不同的結構，例如在美國專利No.4,419,678中公開的那種，在此結構中，噴墨組件的記錄頭和墨盒是彼此可分別供應的，因而有可能只廢棄油墨已經用完的墨盒，并且用新的替換。
在安裝或取出其記錄頭和墨盒是可分開的那種噴墨組件的墨盒時，墨盒的供墨部分水平地滑向記錄頭的受墨部分，同時由于它是通過滑移運動安裝的，因此需要一個大的空間，以滑移墨盒。
在彩色記錄裝置中，特別是在全彩色記錄裝置中，分別對應于四種顏色的四個墨盒排成一行，與掃描方向平行；因此，墨盒在裝置中所占據的空間是相當大的。更具體地說，墨盒與記錄頭相連的連接空間，亦即墨盒相對于記錄裝置的底面突出的區域是非常大的。如上所述，當試圖將記錄頭與墨盒易于分別供應的那種結構用于記錄彩色圖像的裝置中時，它會產生由墨盒的結構而引起的設備尺寸的加大。
至于那些記錄頭與墨盒做成一個整體的噴墨組件，曾經建議受用如同在美國專利No.5,245,361和4,872,026中公開的那種結構，此時，噴墨組件通過一個繞靠近記錄頭的某點旋轉的運動裝入。在采用這種噴墨組件的情況下，記錄頭與墨盒預先做成一個整體；因此，一切要做的只是提供一種不管兩個組成部分之間的聯接如何，都能可靠地將噴墨組件的位置固定在車架中的結構。
但是，當將這種安裝方法用于其記錄頭和墨盒分別獨立地供應的噴墨記錄組件中時，更明確一些，當試圖將墨盒與已經裝在車架中的記錄頭相連時，要把這兩者聯接起來是非常困難的，因為很顯然，它要考慮記錄頭的油墨排放管和墨盒的供墨部分之間的連接。
本發明的發明者熱切地希望解決上述問題。結果發現，當將儲存彩色油墨(深藍、深紅與黃色)的墨盒的內部結構設計成墨盒能通過一個繞墨盒側面上的軸心點旋轉的運動而垂直地從上方插入記錄頭中時，彩色墨盒相對于裝置底面的突出區域就可以減小，同時可以將彩色墨盒與記錄頭聯接時所需的空間減小到不會與其它結構元件發生干涉的程度。
因此，本發明的主要目的是提供一種墨盒，其中能夠將一種可在用于墨盒的空間之內提供最大油墨容量的墨盒裝在裝置中或從其中取出。
本發明所涉及的墨盒包括為數眾多的儲墨部分，每個儲墨部分儲存準備供給彩色記錄頭的為數眾多的各類油墨中的一種，其中墨盒的內部空間用基本上是T形的隔壁彼此分開，以致至少能儲存三種彩色油墨。
此外，三種油墨中的一種經由它而供向相對應的記錄頭的供墨口都設置在某個點的附近，在該處，每個儲墨部分都與其它的兩個部分接觸。
另外，墨盒包括一塊吸墨材料和一個將油墨從吸墨材料往外輸送的供墨元件，其中，供墨元件由纖維束組成，它調節油墨，使之只能沿一個方向流動。
再有，按照本發明的墨盒是通過一個繞墨盒上的某點旋轉的運動而插入墨盒接納部分的，并且，墨盒的供墨口有一個錐形表面，其直徑向內逐漸變小。
由于那些為數眾多的墨盒并不排成與掃描方向平行的一行，因此墨盒的突出區域可以減小。
由于供墨口的設置與某個點相鄰，在該處，每個供墨口都與其余的供墨口直接接觸，因此，墨盒與記錄頭相連處的空間可以減小。
供墨口設在錐形表面上；因此，墨盒可以通過旋轉運動容易而可靠地安裝。
通過采用一種簡單而又省錢的方法，也就是，只要在墨盒的供墨口和記錄頭的受墨部分之間放置一個彈性密封元件，則在安裝或取出墨盒時不可避免地要作用的載荷就可以減少，這樣，就可以防止油墨繞過接頭，同時，接頭部分的氣密性也可以改善，并更加可靠。
由于在設有供墨口的表面上做出肋板，吸墨材料就可以提供一個與設有供墨口的表面不接觸的部分；從而可以防止油墨集中在吸墨材料的某個特殊的區域上。
此外，由于防止了油墨集中，供墨效率得到了提高。
再有，即使環境條件改變，也可以防止油墨從供墨口漏出。
本發明的一個目的是提供一種將墨盒裝在安裝于噴墨記錄裝置上的噴墨組件中的方法，該噴墨組件包括一可更換的用于儲存油墨的墨盒和一用于可更換地夾持可更換的墨盒的殼體；其中，墨盒沿著垂直于車架的掃描方向旋轉地裝入，該車架裝于主部件中，以接納噴墨組件，并在預定的軌道上移動；用殼體的前板頂緣作為導向部分；將墨盒的角部置于導向部分的對面，與對著導向部分的殼體內壁表面接觸。
本發明的另一目的是提供一種將墨盒從已經裝在噴墨記錄裝置中的噴墨組件上取下的方法，該噴墨組件包括一可更換的用于儲存油墨的墨盒和一用于可更換地夾持可更換的墨盒的殼體；其中，墨盒沿著垂直于車架的掃描方向旋轉地取出，該車架裝在主部件中，以接納噴墨組件，并在預定的軌道上移動；用殼體的前板頂緣作為導向部分；并將墨盒的角部置于導向部分的對面，與對著導向部分的殼體內壁表面接觸。
在結合附圖，考慮了本發明的優選實施例的下列描述以后，本發明的這些目的和其它目的、特點和優點將會更加清楚。
圖2是按照本發明的儲有彩色油墨(黃色、深藍、深紅)的墨盒的結構示意圖，圖中的(a)是局部剖開的側視圖；(b)是局部剖開的前視圖；(c)是底視圖；而(d)是將頂部切去一部分后的側視圖。
圖3是按照本發明的儲有黑色油墨的墨盒的結構示意圖，圖中的(a)是局部剖開的側視圖；(b)是局部剖開的前視圖；(c)是底視圖；而(d)是將頂部切去后的側視圖。
圖4是描述按照本發明的彩色墨盒的一個實施例的示意剖視圖，正處于將墨盒裝入噴墨組件的墨盒安裝過程的第I階段。
圖5是描述按照本發明的彩色墨盒的實施例的示意剖視圖，正處于將墨盒裝入噴墨組件的墨盒安裝過程的第II階段。
圖6是描述按照本發明的彩色墨盒的實施例的示意剖視圖，正處于將墨盒裝入噴墨組件的墨盒安裝過程的第III階段。
圖7是描述按照本發明的彩色墨盒的實施例的示意剖視圖，正處于將墨盒裝入噴墨組件的墨盒安裝過程的第IV階段。
圖8是描述按照本發明的彩色墨盒的實施例的示意剖視圖，正處于將墨盒裝入噴墨組件的墨盒安裝過程的第V階段。
圖9是描述按照本發明的彩色墨盒的實施例的示意剖視圖，正處于將墨盒裝入噴墨組件的墨盒安裝過程的第VI階段。


圖10是描述按照本發明的彩色墨盒的實施例的示意剖視圖，正處于將墨盒裝入噴墨組件的墨盒安裝過程的第VII階段。
圖11是用于描述按照本發明的彩色墨盒在插入過程中，P5的位置與插入阻力之間的關系的圖，圖中的(a)表明與階段I至VII相對應的P5的位置，(b)則是示出P5的位置與阻止插入的力之間關系的曲線。
圖12描述了按照本發明的噴墨組件的殼體的靴形部分，圖中的(a)是側視圖；(b)是前視圖；(c)是底視圖；(d)是頂視圖；(e)是后視圖；(f)是傾斜部分和加壓裝置的側視圖；(g)是防止錯位的元件的側視圖。
圖13是按照本發明的噴墨組件的局部剖開的側視圖，描述了墨盒的供墨口和噴墨組件的供墨部分是如何連接的。
圖14是彈性元件的示意圖，圖中的(a)至(c)示出了它的各種變型。
圖15示出了彈性元件的肋板與墨盒的肋板之間的典型位置關系。
圖16為按照本發明的典型噴墨記錄裝置的斜交外形圖。
圖17示出了用于將彩色墨盒從按照本發明的噴墨記錄裝置中取出的操作過程，圖中的(a)示出了將墨盒容器向前側拉動的動作，(b)示出了將墨盒向上拉動的動作。
圖18示出了用于將彩色墨盒裝入按照本發明的噴墨記錄裝置中的操作過程，圖中的(a)示出了插入墨盒的動作，(b)示出了推動墨盒的動作。
圖19示出了如何將整個可更換的噴墨組件從按照本發明的噴墨記錄裝置中取出，圖中的(a)示出了松開鎖緊杠桿的動作，(b)示出了將噴墨組件取出的動作。
下面將參考附圖詳細地描述本發明。
圖1是裝在噴墨記錄裝置的車架中的噴墨組件101的示意圖，其中，噴墨組件包括墨盒的接納部分110和111。
如圖1(a、b和c)所示，噴墨組件101包括一由一對側板、一與這對側板聯接的后板、一前板113和一中板104組成的殼體103。前板113的設置要使其朝向殼體103的后板，在后板與它本身之間形成一個空間，而墨盒就容納在此空間中。中板104將該空間分成兩部分，其中的一部分成為一彩色墨盒的接納部分110，而另一部分則成為一個黑色墨盒的接納部分111。前板113的高度大約為殼體103高度的1/3，位于前板113一側的開口用作使墨盒通過它插入或取出的部分。
在殼體103的后板的頂部部分有一靴形部分105。它包括一伸入接納部分110與111的傾斜部分105a，其由插入側朝向接納空間110與111傾斜。這個傾斜部分105a是一個用于在墨盒插入時產生阻力感的部分。靴形部分105要安放得使之相對于墨盒的插入方向與墨盒角部的后端角部接觸，也就是說，與供墨表面側相對的角部接觸。當插入墨盒時，阻力感隨傾斜部分105a的傾斜而加大，而當墨盒的角部到達從傾斜部分105a延續的水平加壓裝置105b時，阻力感消失，并感到一種扣上的感覺。加壓裝置105b產生一種向下的力，用于將墨盒向下壓向底部。
噴墨組件101還包括油墨排放管107Y、107M(未示出)、107C和107BK(未示出)，它們將墨盒中的油墨放出并引向包括噴嘴201BK、201C、201M和201Y的記錄頭部分201。它們裝在噴墨組件101的底部，向接納部分突出一預定的長度，以便使它們能插入對應的墨盒中。
參考圖1，在相對應的油墨排放管107上，在彩色墨盒的接納部分110和黑色墨盒的接納部分111的內部的開口處，裝有過濾器109(Y、M、C或BK)。它們向接納部分突出一預定的長度，以便使它們能插入相對應的墨盒中。
參考圖1(d)，在排放管107和記錄頭之間的聯接處制有一輸墨管106(Y，M，C或BK)，它們裝在記錄頭的底面上。
在裝有排放管107的接納部分表面上，在圍繞排放管107的中間區域處，覆蓋有一具有一預定厚度的彈性板108(a、b)。彈性板108(a、b)將在以后描述。在墨盒的排墨口上設置的肋板，或是在彈性板108自身上設置的肋板受到壓迫，以保證在墨盒與噴墨組件的底部之間的氣密連接，從而防止油墨漏入噴墨組件的內部空間中。
參考圖1(c)，在前板113上，在朝向接納部分111的部位做有一凹口112。此凹口112可使在其中儲存有黑色油墨的黑色墨盒上設置的肋板得以通過，從而防止由黑色墨盒和儲存黃色、深紅和深藍色油墨的彩色墨盒之間的混淆而引起的錯誤插入。
儲存黑色油墨的黑色墨盒裝在噴墨組件101的接納部分111中，而儲存黃色、深紅和深藍色油墨的彩色墨盒裝在接納部分110中。
下面參考附圖2描述裝在接納部分110中的彩色墨盒的典型結構21。參考圖1(a、b、c和d)，儲存彩色油墨(在此例中為黃色Y，深藍色C和深紅色M)的彩色墨盒21制成一用于儲存這些油墨的單個元件。
參考圖1(c)，彩色墨盒21包括一盛墨的外殼22和隔壁元件36和37。墨盒外殼22的內部空間用組合的間隔壁元件36和37分割成獨立的空間。在這些分割開的空間中，每個空間所能儲存的彩色油墨量基本上是相同的。為什么將墨盒的內部空間按圖1(c)所示的那樣分割的理由是，這種分割可使供墨口能布置得鄰近各儲存品種之間的邊界處。
當墨盒的內部空間如上所述的予以間隔，而且供墨口布置得靠近各儲墨空間直接與其它兩個空間接觸的地方時，將墨盒聯接到記錄頭上所需要的空間就可以減小到非常小的程度，并且墨盒的突出區域也可以減小。此外，相對于突出區域和聯接空間來說，墨盒的儲墨能力可以變得更大。
至于具有這種結構的墨盒的尺寸，除去頂部構件24，其高度約為56.5mm；頂部的深度約為38.4mm；底部的深度約為31.5mm(在中段處的深度約為34.5mm)；頂部的寬度約為19.3mm；底部的寬度約為18.1mm；并且從底部至臺階部分的高度約為29.5mm。臺階部分基本上位于頂部與底部之間的中點處。
主要的墨盒結構的其余部分與將在以后描述的墨盒1的相似。墨盒21包括儲墨的外殼22，蓋23，和頂部構件24。蓋23上設有排氣口25(Y、M和C，M和C未示出)，并將外殼22蓋住。頂部構件24上做有用作一個緩沖室的空間，用于防止從排氣口25漏出的油墨到達外面；一個布置得不致直接朝向排氣口25的排氣口；以及一個翼板24a，它在將墨盒21插入噴墨組件101或從中取出時使用。
墨盒的底部包括供墨口28，其中插入噴墨組件101的排放管107(Y、M和C)；圍繞供墨 28突出的肋板35；聯接供墨口28(Y、M或C)和肋板35(Y、M或C)的傾斜部分34a。由于墨盒21要通過它的將在以后描述的旋轉運動插入噴墨組件101，因此供墨口28(Y、M或C)在傾斜部分34a的旁邊上做有一略為傾斜的表面，以便防止供墨口28妨礙墨盒在其與排放管107的端部接觸時平滑地插入。描述得再精確一些，排放部分107最初穿入其中的分別含有黃色和深紅色油墨部分的供墨口28Y和28M的斜度要做得比含有深藍色油墨部分的供墨口28C的平緩一些。
當相對于墨盒在插入時的旋轉方向的上游側的斜度做得比較緩和時，供墨口28(Y、M和C)在墨盒旋轉時不會碰上排放管107；因此，墨盒可以較平滑地通過能在較小空間中進行的旋轉運動而插入。此外，相對于插入方向的朝向前面的回拉式滑動也可以更平滑些，而這種滑動在插入運動剛剛終止之前是必然要產生的。這種回拉式滑動將在以后描述。
參考圖2(a)，在相對應的墨盒的內部空間中貯放有幾塊吸墨材料26(Y、M和C)，并且在相對應的吸墨材料26(Y、M和C)和供墨口28(Y、M和C)之間裝有輸墨元件27(Y、M和C)。為了在相對應的墨盒中夾持住輸墨元件27(Y、M和C)，設有支承元件29(Y、M和C)，并在每個支承件29(Y、M和C)上，在向內的表面上，制有一個將內部空間與外界聯接起來的縫隙。
蓋23包括一個肋板33和一個脊梁23a。肋板33在吸墨材料和蓋23之間形成一預定的空隙。蓋23外側上的脊梁23a與噴墨組件101的靴形部分105接合，并產生一向下的力，將墨盒下壓，固定安裝好的墨盒。
此外，在墨盒的橫向內表面上制有為數眾多的肋板31。這些肋板31在墨盒的橫向內表面和吸墨材料26之間形成一預定的空隙。
參考圖2(c)，在這種墨盒21的情況下，所有的供墨口28(Y、M和C)都做在底面的一側，這樣就容易使吸墨材料氣密地依附于底面的另一側。當吸墨材料氣密地依附于墨盒的底面時，油墨可容易地在那兒收集，而且在收集時，它可根據墨盒的朝向容易地從供墨口或排氣口中漏出。為了排除這種故障，在墨盒21的每個儲墨部分內，在底面上，做有肋板30，以便防止吸墨材料不留空隙地依附在墨盒的底面上。
在墨盒中存在的這種肋板30和肋板31(以及在支承元件29上存在有縫隙)，使供墨口28和排氣口25得以用空氣層聯接起來。
由于存在這種將墨盒的內部空間與外界聯接起來的空氣層首先，當密封供墨口的密封件在墨盒的商業銷售中被剝去時，可防止油墨從供墨口流出或泄漏。
其次，即使墨盒的環境溫度在打印作業過程中上升時，油墨也不會被壓出；以及第三，所設置的肋片30防止油墨在墨盒底部聚集，顯示出了提高輸墨效率的作用。
圖3示出了用于儲存黑色油墨的墨盒1的一般結構，圖中的(a)為部分剖開的側視圖；(b)是前視圖；(c)是底視圖，(d)是部分剖開的頂視圖。
墨盒1包括一個儲存油墨的外殼2，一個蓋3和一個頂部構件4。蓋3上做有排氣口5，并將外殼2蓋住。頂部構件4上設有一個用作緩沖室的空間，用于防止可能從排氣口5中漏出的油墨到達外面；一個布置得不致直接朝向排氣口5的排氣口；以及一個翼板4a，它在將墨盒1插入噴墨組件101或從其中取出時使用。
墨盒1的底部包括一個供墨口8，其中插入噴墨組件101的排放管107(BK)；一個圍繞供墨口28突出的肋板15；聯接供墨口8和肋板15的傾斜部分14a和14b。此外，在橫向表面的一部分上，在墨盒1的翼板4a的這一邊，做有一個肋板12。此肋板12與設置在噴墨組件101的接納部分11的前板113上的凹口112相協調，用于防止墨盒1的錯誤安裝。此肋板12還用作安裝墨盒1時的導向件。
本發明并未對墨盒的內部結構作出限制。但是，當在含有彈性元件的供墨部分內設有由成束的纖維組成的供墨元件(以后均稱為供墨件)時，本發明是特別有效的。
當采用由這種成束的纖維組成的供墨件時，最好將墨盒以這樣的一種方式安裝，以使成束的纖維被壓在位于記錄頭上的裝有過濾器的油墨排放管上，并保持穩定的受壓狀態。這種穩定狀態可以用按照本發明的任何一種安裝方法來達到。
前面所描述的供墨件做成如圖3(a)所示的供墨件7那樣的形狀。在本發明中，最好使如本圖所示的裝在吸墨材料6和供墨口8之間的供墨件7由吸墨材料組成，并且最好將成束的纖維至少放在朝向墨盒的表面上。但是，它也可以只由像海綿這樣的吸墨材料組成，不加入成束的纖維。此外，為了在墨盒中支承供墨件7，做有支承元件9，它從供墨口8向內直立，并且在該支承元件9的向內的表面的一部分上做有一個縫隙，用于在墨盒的內部空間和外界之間建成通道。
此處，供墨件7是一個吸墨元件，它只在一個方向上輸送油墨，同時在本實施例中，它從吸墨材料向供墨口8輸送油墨。
在本實施例中，吸墨材料用作多孔性材料，放在墨盒的儲墨部分處并壓縮在儲存部分中。至于吸墨材料，舉例來說，可以列出的有海綿或其類似物。
供墨件7固定在噴墨組件的支持部分上，并始終壓住貯藏在儲墨部分中的受壓縮的吸墨材料6，保持吸墨材料6在接觸點處于受壓狀態。這種變形加強了毛細作用力，使吸墨材料6能夠將油墨收集進供墨件7的相鄰區域內。
這樣，即使在記錄頭和墨盒彼此分開的時候，也始終可以得到充足的供向供墨件7的油墨量，在供墨件7的表面上，在供墨口的這一側，形成一個彎液面，從而防止吸入空氣。
此外，在記錄頭和墨盒聯接好并建成一條油墨通道之后，就加強了朝向供墨件7的油墨流動，防止油墨流動中斷并由此減少剩下未用的油墨量；因此，儲存在墨盒中的可用油墨的比例得到了提高。
當吸墨材料以壓縮狀態藏在儲墨部分中時，吸墨材料變形，并始終壓在供墨件上。因此，在采用如圖3(a)中所示的那種結構，其中的供墨件壓在吸墨材料上時，在與接觸點相鄰的區域中的吸墨材料進一步地變形；這樣，在與接觸點相鄰的區域中收集到更多的油墨。
當采用在其放入儲墨部分的過程可壓縮較少或是彈性系數較小的吸墨材料時，最好將供墨件“壓入”吸墨材料，以便使吸墨材料確實地受到變形，從而能將油墨可靠地收集到接觸點上。
此處應當注意，“壓入”一詞的含義是所采用的壓力要高于在采用較佳材料時的壓力，用該壓力將供墨件壓入吸墨材料上，以便使能產生較高的接觸壓力。
一般來說，在噴墨記錄裝置的事例中，由從記錄頭的噴射孔漏出的油墨引起的或由供給噴射孔的油墨不足引起的打印質量的降低，可以由保持記錄裝置的噴射孔部分處的水頭壓力的適當平衡來防止。為了穩定噴墨記錄裝置的運行性能，必須對供給噴墨記錄頭的油墨保持一個負壓(一般不大于0mm水柱，并且不小于-150mm水柱，最好不大于-30mm水柱，并且不小于1-100mm水柱)。
當噴墨記錄頭與墨盒聯接時，噴墨記錄頭中的過濾器與供墨件發生氣密性的接觸，產生一預定的接觸壓力。
這一接觸壓力受到油墨排放部分至記錄頭的高度的影響，也受到油墨排放部分至抵靠著記錄頭的墨盒外表面的距離的影響，以及記錄頭一側的輸墨部分與墨盒的供墨部分保持接觸的地方的接觸面，即供墨口的深度的影響。
這一聯接形成了一個從墨盒中的多孔性元件延伸至記錄頭一側上的油墨輸入部分的油墨流動通道，使油墨能夠經過供墨件送往記錄頭。
另外，在記錄頭與墨盒之間裝有一個O型圈，以便使在油墨輸入部分與供墨口聯接時建立起來的油墨流動通道能保持氣密性。除了防止油墨在接頭處泄漏之外，它還可以使油墨在接頭處的蒸發減至最少。像這樣一種的優選密封件的例子將在以后描述。
供墨件7通常由成束的纖維組成。就合適的纖維材料而言，聚酯、尼龍、聚丙烯、聚乙烯、纖維素、聚氨脂及其類似物都可以使用。換句話說，材料最好是對油墨有化學穩定性的，并且顯示有優越的吸濕性能。
至于確定材料是否有優越的吸濕性能的準則，通常都采用油量接觸角；最好是具有較小的油墨接觸角。只要經過處理，使之具有親水性，則也可能采用甚至像所謂的特氟隆族材料那樣的顯示出大油墨的接觸角的材料。但是，考慮到為了使它具有親水性而增加的許多制造工序，以及最終的生產成本的增加，還是最好采用顯示小的接觸角的材料。
至于除去上面所描述的以外的纖維材料，諸如金屬纖維、玻璃纖維、碳纖維或類似的纖維材料，都可以采用。這些材料可以與前面提到的材料混合。
由于供墨件構成油墨流動通道的一部分，必須使它具有這樣一種可能性，即只能沿一個方向輸送油墨。還有，由于它壓在記錄頭的受墨部分上，因此，必須使它具有用以維持其形狀的物理強度，因此，纖維材料最好是成束的。
確定組成供墨件的纖維材料股的厚度上限的條件是裝在油墨輸入部分中的上述過濾器和供墨件之間的氣密性。根據這個觀點，希望厚度不超過0.05mm。另外，考慮到所用的供墨件是由成束纖維組成的結構，就確定纖維股的厚度下限的條件而言，厚度最好不小于0.01mm。
此外，作為保持纖維材料成束狀的措施，有一種在成束纖維材料四周用樹酯的粘接材料(粘接劑)使纖維材料硬化的方法。采用這種方法，在供墨件的周邊部分形成一硬化的部分。
就成束纖維材料的四周所浸漬的樹脂而言，聚脂多元醇的聚氨脂或密胺族的粘接劑(如果合適的話)，都可以使用。
作為形成一個堅硬的外殼，以保持纖維材料永久地成束狀的措施，除了上述采用樹脂粘接劑的方法以外，也可以采用不同的方法，用加熱或加壓使成束纖維材料的周邊部分融合。此外，也可以用不同的材料包裹成束的纖維，以代替形成一個堅硬的外殼。
在形成一個硬殼體的方法的情況下，可以在纖維成束的同時浸漬以粘接劑。反之，在使用一種不同的包裹材料，以保持纖維材料永久地成束狀的方法的情況下，包裹材料必須放置在暫時成束的纖維材料的外面，同時使纖維束具有均勻的強度，這就使制造工藝復雜化。因此，包括堅硬殼體的結構優先考慮。
就使纖維材料成束的方法而言，并不限于上述結構和方法。任何方法或結構都是可以接受的，只要它能使纖維束只在一個方向上輸送油墨，只要在使纖維束壓靠記錄頭的油墨輸入部分時，它不會使纖維束變形，以致可能阻止油墨輸送或引起不均勻的油墨輸送。
參考圖3(d)，在頂部構件4上制有肋板13，其情況為，它們在吸墨材料6和頂部構件4之間形成一個預定的空隙量，并且在蓋3上，在其外側，設有一個脊梁3a。
在確定墨盒尺寸時，要作一定的考慮，以使當墨盒的角部2a與上述設置在噴墨組件101的靴形部分105上的傾斜部分105a接觸時，逐漸增加在墨盒插入過程中的阻力感。一旦角部2a與設置在靴形部分105上的加壓裝置105b接合，阻力感就立即消失，與此同時，使用者在其手上感到一種“咔嗒聲”，確信插入動作已經正確地完成。這個加壓裝置105b產生一向下的力，將墨盒1下壓，進一步地固定插入的墨盒1。
上述脊梁3a與防錯位元件105C接合，防止噴墨組件錯位。在噴墨組件101上做出的靴形部分105上，在與上述部分105C所在的位置不同的地方，也做有防錯位元件105C。
本發明的重大作用，例如節省空間，以及使用者可以可靠地確定墨盒的正確插入等都可以通過下列各組合來完成靴形部分105的傾斜部分105a和加壓裝置105b的形狀，以及它們的布局；墨盒的水平尺寸和垂直尺寸，以及它們的關系；以及在墨盒錯位時產生強制性的阻力感的防錯位部分。
此外，在墨盒的內表面上設有許多水平延伸的肋板13，在墨盒的內表面和吸墨材料之間形成一預定的空隙量。
應當注意到，此墨盒1的形狀要做成使供墨口8位于墨盒的底面的一側。這樣，吸墨材料就容易氣密地依附于墨盒底面的另一側。當吸墨材料氣密地依附于墨盒的底面時，油墨就容易在那兒收集，并且在收集時，易于根據墨盒的朝向，從供墨口或排氣口漏出。為了排除這種故障，在墨盒1的儲墨部分內，在底面上，設有肋板10，從而防止吸墨材料氣密地依附在墨盒的底面上。
此外，在墨盒的內部，為數眾多的水平延伸的肋板11設置在橫向表面上，在橫向壁面和吸墨材料之間形成一預定的空隙量。
在墨盒中存在這種肋板10和肋板11(以及在支承元件9上存在縫隙)，使供墨口8和排氣口5得以由一空氣層聯接起來。
由于存在這一種將墨盒的內部空間與外界聯接起來的空氣層首先，當密封供墨口的密封件在墨盒的商業銷售中被剝去時，可防止油墨從供墨口中突然冒出或泄漏；其次，即使墨盒的環境溫度在打印作業中上升時，油墨也不會被壓出；以及第三，所設置的肋板10防止油墨聚集在墨盒的底部，起到了提高可用油墨比率的作用。
此外，為了減少墨盒1相對于記錄頭的突出區域，同時，為了增加墨盒1的油墨容量，將墨盒1底部的表面積予以減少，同時增加了墨盒的高度；換句話說，為了達到這些目的，增加了所謂的高寬比。還有，墨盒1在基本上是中間的地方制有臺階，以增加它的油墨容量。這種臺階形設計得出了這樣一種效果，即墨盒在其插入噴墨組件以后，好像是該組件的一個不可分割的部分。
至于墨盒1的外形尺寸，除去頂部構件4，其高度約為51.4mm；頂部的深度約為38.4mm；底部的深度約為34.9mm；肋板12的深度約為2.7mm；頂部的寬度約為16.9mm；底部的寬度約為11.1mm；從底部至臺階部分的高度約為24.4mm。換句話說，墨盒的形狀要做成在基本上是頂部與底部之間的中點處用一個小臺階擴展一次。
通過旋轉運動將包括上述結構的墨盒1與彩色墨盒21裝在噴墨組件101中，所述旋轉運動是由墨盒與殼體部分，即頂板113的頂部114、殼體的橫向內表面等之間的多次接觸而引起的。
為了減少插入所需的空間，墨盒要按這樣一個朝向插入，即與殼體的導向部分相對的墨盒表面相對于具有導向部分的殼體表面形成一個5°至45°的角(見圖4中的θ)。當角度在這個范圍以外時，與墨盒從上方或側面直線地插入時所需的空間相比，插入所需的空間實際上沒有差別。
圖4至10示出了典型的墨盒，特別是彩色墨盒21的安裝順序。
參考圖4，首先，用翼板部分托起墨盒21，并如狀態I所示的那樣，將其插入墨盒的接納部分。此時，前板113的頂部114與用作導向件的墨盒側壁的某個點(P1)接觸，而墨盒底角中的一個(P2)則與殼體103的側壁接觸。然后，使底角P2逐步地下滑，這樣，墨盒就繞P1旋轉，下降到圖5所示的狀態。隨著底角P2的進一步下滑，達到狀態III(圖6)。
非常重要的是，此時，使用者可以用手感覺到墨盒正在平穩地滑動。在這個實施例中，這是通過將墨盒的緊靠在殼體103側壁表面(后側)上的角(P2)做成R形(約為R3)來完成的。這個做成R形的角可使墨盒平穩地滑動，實際上是繞在墨盒和前板113的頂部114之間形成的接觸點P1旋轉；這樣，墨盒就在接觸點P1和P2平穩而協調地交換時平穩地下滑，給使用者一種比較好的接觸感。
當墨盒處于狀態III時，墨盒的已經到達殼體103的內底部的另一底角部分P3與殼體103接觸，而且，當使墨盒進一步地插入時，從在另一底角P3上做出的R形部分延續而形成的傾斜部分與殼體103的內壁接觸。在示出階段IV的圖6中，油墨排放管107Y正準備進入墨盒的供墨口(應當注意，油墨排放管107M也正準備進入與黃色墨盒相鄰置放的深紅色墨盒的供墨口)。但是，當油墨排放管107包括上述由纖維束構成的供墨件時，纖維束有時要由于纖維束與供墨口之間的摩擦而損壞；因此，最好調整殼體與墨盒的尺寸，以使在狀態III以及以后將要描述的狀態IV中，油墨排放管不與墨盒的供墨口接觸。
此時，油墨排放管107的端部碰上供墨口，但是，由于該供墨口上制有如圖2(c)所示的傾斜表面，可以繼續進行插入而不會卡住。
另外，由于墨盒在其安裝過程中要經受旋轉運動，根據每個供墨口的設置位置，每個油墨排放管在不同的時間與相對應的供墨口接觸；因此，供墨口的傾斜表面的斜度按照它與相對應的油墨排放管的接觸次序做得緩和一些。換句話說，黃色與深紅色的墨盒制有具有基本上相同的斜度的傾斜表面，并且深藍色墨盒的供墨口的傾斜表面是最斜的。
由于供墨口部分設有傾斜表面，并且它的斜度在相對于墨盒插入殼體的方向的上游側做得緩和一些，而在相反的一側做得陡峭一些，因此墨盒在它剛好位于供墨口部分的旁邊時，能夠旋轉，以便插入，而且不會使在墨盒旋轉地插入殼體時與墨盒相連的油墨排放管107與供墨口部分發生干涉，同時，供墨口部分可以設計得不會比普通型的大。
現在，在繼續插入時，墨盒在該處也與殼體接觸的墨盒的底部P3滑動并向前側移動，使墨盒傾斜，靠在設置于殼體103上并位于頂部114的內表面上的肋板115的傾斜部分上。
此時，墨盒的頂角P5，即在相對于墨盒插入的垂直方向的下游側的角與設置在靴形部分105上的傾斜部分的頂端接觸，并且開始產生插入的阻力感(圖7所示的狀態IV)。
參考圖11，它示出了在墨盒的插入操作中P5的位置與插入阻力之間存在的關系。在狀態I至III中，沒有插入阻力，因為，如圖所示，在P5與殼體之間沒有接觸，此后，在狀態IV及以后，阻力就逐漸地增大。
圖8示出了插入進一步進行的狀態V，在此狀態下，角P5位于插入阻力比如圖11(b)所示的狀態IV中的大得多的地方。此時，墨盒受到一個由傾斜部分105a的形狀引起的向下的壓力的作用。
在圖9所示的狀態VI中，墨盒的角P5接近它的行程終點。此時，從圖11(b)中可明顯地看出，插入阻力是最大的。
此后，在將墨盒進一步插入時，就達到圖10所示的狀態VII，完成插入；換句話說，在墨盒的角P5結束在傾斜部分105a上的行程的瞬間，墨盒啪的一聲與加壓裝置105b結合。由于加壓裝置105b的接觸表面是水平的，曾經在這個點以前感覺到的阻力感這時突然消失，而阻力的這種突然消失會被使用者用手感覺到，作為一種完成了成功的安裝的感覺。
此時，設置在墨盒上的突起16和216在它們被松開時迅速地向著殼體的內壁加速，并且在它們與內壁相撞時，產生一種“咔嗒”的聲音，或者一種確實地扣上的感覺。這種感覺增加成功地完成安裝的感覺。此時，墨盒還被加壓裝置的水平部分往下壓，可靠地固定在應有的位置上。
下面將參考圖12描述靴形部分的防錯位元件200。
靴形部分105借助于超聲波的使用融合在殼體103上，與殼體103成為一整體。圖12按順序示出了靴形部分105在其被焊接以前的狀況，圖中的(a、b、c、d和e)分別是側視圖、前視圖、底視圖、頂視圖和后視圖。
圖12(f)示出了靴形部分105的前述傾斜部分105a和加壓裝置105b，圖12(g)示出了防錯位元件200。圖12(f)中所示的傾斜部分105a和加壓裝置105b設置在圖12(d)所示的區域A的底部，而圖12(g)中所示的防錯位元件200則設置在圖12(d)所示的區域B中。換句話說，前兩者與后者分別獨立地設置在不同的區域A和B中。
當將墨盒從狀態V(圖8)進一步插入到狀態VII(圖9)時，設置在相對于插入方向的下游側的墨盒上的突起3或23與前述的防錯位元件200(圖12(g))在其臂部的尖端處接觸，并且在墨盒進一步地旋轉地插入，以其角部與傾斜部分保持接觸的同時，突起3或23從緩和地傾斜的部分移至設置在防錯位元件200的尖端處的陡峭地傾斜的部分，此后，墨盒的插入操作在這個點處結束。
臂部要具有上述形狀是由于下列理由當墨盒被拉出時，陡峭的傾斜部分給使用者一種阻力感，它使人感到有一種墨盒已經肯定出來的把握感；并且，臂部的這種構形可防止墨盒在無意中的錯位。
固定墨盒的位置的這些部分，墨盒插入時的搭扣，防止墨盒錯位的元件，以及墨盒取出時的搭扣，都分別地做在不同的位置上；因此，與以前的將這些部分和元件做在一起的結構相比，本發明的目的可以以采用非常小的結構來達到。
前板113從其底緣至頂緣114的高度約為22.0mm。在墨盒容器安裝時，前板113與墨盒的一部分接觸，并且一個大于此高度的高度使之難于安裝墨盒，而當前板113的高度小于此高度時，前板113就不能在墨盒安裝好以后正確地起墨盒的支承元件的作用。
下面的圖13示出了墨盒的供墨口同噴墨組件的油墨排放部分是如何聯接的。圖13所指的是聯接彩色墨盒21的情況，它同樣可以用于聯接黑色墨盒的情況。
參考圖13，噴墨組件101的油墨排放管107Y經供墨口28Y插入墨盒21，壓在供墨件27Y上。供墨件27包括一束纖維，因而它只能在一個方向上，也即向外的方向上有效地輸送墨盒的吸墨材料26中的油墨。當油墨排放部分107與供墨件27接觸時，在供墨件27中產生高密度區和低密度區，進一步地促使吸墨材料中的油墨流向油墨排放管。其結果是，油墨的輸送效率得以提高。油墨排放部分107M和107C以同樣的方式與供墨件27接觸。
由于墨盒是以上文所描述的方式裝在噴墨組件中的，因此它可以簡單而又可靠地安裝。還有，由于它是通過旋轉運動而安裝的，因此安裝時所需的空間可以減至最小，并且它的突出區域也可以減小。其結果是，裝置的尺寸可以減小而不會減少油墨容量。
設置在墨盒上并位于供墨口的周圍區域中的肋板受到來自靴形部分105的壓力，被壓在裝在噴墨組件底面上的彈性元件上，并且在它受壓時，壓縮彈性元件108，防止油墨從該處漏出。彈性元件108上做有肋108r。此肋108r位于與噴墨組件接觸的表面上，并且當它受到來自墨盒的壓力的壓縮時，它保證了噴墨組件與彈性元件108之間的氣密接觸。下面將描述用于改進彈性元件的氣密性的肋部結構。
參考圖13，標號108a代表一個彈性元件。在彈性元件108a的朝向殼體103的一側做有肋108r，密封住墨盒21和殼體103之間的間隙。墨盒在朝向彈性元件108a的一側上做有一個墨盒的肋35y。當墨盒21裝入噴墨頭時，彈性元件108a壓靠在墨盒上，并產生變形。當它變形時，變形部分可以侵入在肋108r和容器的肋35y之間形成的空間(在肋的兩側)。因此，彈性元件108a可以很容易地受壓縮，并且墨盒可以平滑地裝入或取出。
在本實施例中，彈性元件108a的橡膠厚度在平直部分為1.0mm，在肋部為1.4mm，總厚度為2.4mm。墨盒的肋的高度為0.6mm。至于彈性元件108a所用的材料，采用了具有橡膠硬度為40的氯丁橡膠。不過，也可以采用硅橡膠、乙烯丙烯二烯系共聚物EPDM或其它各種材料。
在本實施例中，肋的形狀要做成使它們能夠做在彈性元件的殼體側上，同時也做在墨盒上。任何一種肋的形狀都是可以接受的，只要它能提供一個彈性元件可以在其中變形的空間。圖14示出了這種變型，在圖14(b和c)中，肋103r設置在殼體側上，使彈性元件能夠變形。
圖15是一個從墨盒側看去的透視圖，示出了圖14中所示的彈性元件108a的肋108r和墨盒的肋35y之間的位置關系。
彈性元件的肋108r處于與墨盒的肋35y相對應的位置上，它們的中心軸線彼此相互偏離不到1.2mm。這是一個能提供氣密性的偏差量。最好是使偏差量為0.3mm或更少。
圖16是可以采用按照本發明的噴墨組件的典型噴墨記錄裝置的總斜交視圖。此記錄裝置1401通過將油墨噴到一塊記錄材料1402上而記錄圖象。圖17和18示出了如何更換墨盒，在此種情況下為一彩色墨盒，圖中的標號1501代表一個噴墨組件；標號1502代表一個彩色墨盒；標號1503代表一個黑色墨盒。
圖17示出了如何取出彩色墨盒。首先，如圖17(a)所示，使用者用手指鉤住墨盒的翼板并朝前側拉動，將其從噴墨組件上松開。然后，如圖17(b)所示，使用者通過往上拉動墨盒而將其拉出。
與之相反，當使用者要將其裝入時，如圖18(a)所示，他從斜向將彩色墨盒1502插入噴墨組件1501，并如圖18(b)所示，將其推入。
準備裝入按照本發明的噴墨記錄裝置的噴墨組件的形狀可以做成如圖19所示的那種，在圖中，當鎖緊杠桿1704如圖19(a)所示的那樣松開時，整個組件1701就可以如圖19(b)所示的那樣取出，以備更換。
在本實施例中，當墨盒要插入噴墨組件或從其中取出時，它要沿垂直于車架運動的方向旋轉，用殼體的墨盒接納部分的底部作導向件。因此，噴墨組件在裝置中所占據的空間可以減少。特別地是，用于聯接墨盒與記錄頭所需的空間可以減小；換句話說，相對于記錄裝置的底面而言，墨盒的突出區域可以減小。
此外，只有墨盒可以更換，噴墨組件仍然保留在車架的主部件上，這使這種更換方法的使用者感到高興。
另外，在殼體上做有導向部分和靴形部分，導向部分的形狀和位置要使之能旋轉地將墨盒導入墨盒接納部分；靴形部分在墨盒插入墨盒接納部分時產生阻力感；因此，可以使使用者得到適量的扣住感。
此外，在墨盒接納部分上設有一元件，它將墨盒接納部分分割成至少兩個分開的區域；因此，為數眾多的可更換的墨盒的組合，典型一些，一個黑色墨盒和一個彩色墨盒的組合，就可以安裝在同一噴墨組件上。
再有，用基本上呈T形的隔壁將向彩色噴墨頭供應不同的油墨的彩色墨盒的內部空間予以分割，舉例來說，在墨盒中可以儲存三種類型的油墨。
還有，在與每個儲墨部分和其它兩個儲墨部分接觸的地方相近的位置上，設置供墨口，從每個口中，三種顏色的油墨之一被送往記錄頭；因此，可以減小連接墨盒與記錄頭所需的空間。
另外，在墨盒插入墨盒接納部分的地方，它要通過繞殼體的導向部分的旋轉運動放入，并且墨盒的供墨口制有向內減小的錐形表面；因此，可以減小將墨盒插入殼體所需的空間。
此外，儲墨部分不是平行布置的；因此，可以減小墨盒的突出區域。
還有，當墨盒插入噴墨組件的墨盒接納部分時，與裝在噴墨組件殼體內的靴形部分的阻力產生部分相接觸的墨盒部分是位于與供墨口的位置相對的一側的墨盒角部；因此，可以減少插入或取出墨盒所需的空間。
再有，在相對于插入方向的上游側，墨盒做成一個加大的臺階形；因此，可以增加油墨容量。
總之，按照本發明，為數眾多的墨盒在噴墨組件中不是平行布置的；基本的彩色打印油墨即黑色、黃色、深紅和深藍色油墨可以儲存在一個節省空間的單個單元中，不會無意中減少油墨容量；使用者可以容易地安裝或取出墨盒，而且可以可靠地確定成功安裝的完成；相對于車架的主部件而言，垂直空間可以有效地得到利用。
在采用了像在彈性元件上制出肋的簡單而省錢的方法以后，接頭部分的氣密性得到了改善和保證，與此同時，可以減小裝入或取出墨盒時必然作用的載荷，防止油墨繞過接頭。
在其上設有供墨口的表面上做出的肋，可產生一個使吸墨材料遠離供墨口所處表面的空隙；因此，有可能提供一種可以防止油墨在其中集中在吸墨材料的某個部分上的墨盒。
由于消除了油墨的集中，則有可能提供一種能夠提高供墨效率的墨盒。
另外，有可能提供一種即使在周圍條件變化時也能防止油墨從供墨口漏出的墨盒。
在參考此處公開的結構，描述本發明的時候，并未限于所提出的細節，而且本申請還打算覆蓋那些可能包括在改進的目的或下列權利要求范圍中的改型或變更。
權利要求
1.一種墨盒(21)，該墨盒可與一噴墨組件(101)相連并包含有彼此分開的深藍、深紅和黃色油墨(C，M，Y)，所述噴墨組件(101)包括深藍、深紅和黃色噴墨頭(106)，三個油墨接收管(107C，107M，107Y)，用于接收來自所述墨盒(21)的深藍、深紅和黃色油墨，所述三個油墨接收管(107C，107M，107Y)與深藍、深紅和黃色噴墨頭(106)的深藍、深紅和黃色噴墨出口流體連通，以及一推動部分(105，105a，105b)，用于推動所述墨盒(21)，從而將所述墨盒(21)的三個油墨出口孔(28C，28M，28Y)分別推向所述三個油墨接收管(107C，107M，107Y)，其特征在于，所述墨盒(21)包括一個位于所述墨盒(21)內的間隔壁(36，37)，用于提供三個腔室，以便分別容納深藍、深紅和黃色油墨；其中，所述墨盒(21)的所述三個油墨出口孔(28C，28M，28Y)都設置在所述墨盒(21)的底側并與相應的腔室流體連通；所述墨盒(21)還包括一個位于后部底角處的斜削部分(P2)，以便允許所述墨盒(21)在安裝到噴墨組件(101)上時能夠平穩地滑動旋轉。
2.根據權利要求1所述的墨盒，其特征在于，還包括一個將要被所述噴墨組件(101)的所述推動部分(105，105a，105b)向下推動的部分，從而使所述出口孔(28C，28M，28Y)壓著所述噴墨組件(101)的相應的油墨接收管。
3.根據權利要求1所述的墨盒，其特征在于，所述墨盒(21)的一個后壁設有一個從所述斜削部分(P2)連續延伸的傾斜部分。
全文摘要
一種墨盒，可與一噴墨組件相連并包含有彼此分開的深藍、深紅和黃色油墨，噴墨組件包括深藍、深紅和黃色噴墨頭，三個油墨接收管用于接收深藍、深紅和黃色油墨，所述油墨接收管與深藍、深紅和黃色噴墨出口流體連通，一推動部分，用于推動所述墨盒，從而將墨盒的三個油墨出口孔分別推向所述三個油墨接收管，所述墨盒包括一個間隔壁，用于提供三個腔室，以容納深藍、深紅和黃色油墨；所述三個油墨出口孔設置在所述墨盒底側并與相應的腔室流體連通；墨盒還包括一個位于后部底角處的斜削部分，以允許墨盒平穩地滑動旋轉。
文檔編號B41J2/14GK1411990SQ02143
公開日2003年4月23日 申請日期2002年9月25日 優先權日1993年11月29日
發明者小瀧靖夫, 竹之內雅典, 才川英男, 野澤實, 佐藤理, 氏田敏彥, 宮川昌士, 山本壽, 浜崎雄司, 日南淳 申請人:佳能株式會社