CN1057730C - 填加墨水的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种填加墨水的方法，其中墨水被填加到设有多孔材料和用于容纳多孔材料的容器壳的墨水容器中，多孔材料用于保持墨水，以供给头部以用来喷射墨水，包括步骤如下，压缩容纳在容器壳中的多孔材料，当多孔材料从压缩状态释放时，利用多孔材料的恢复力填加墨水。

Description

填加墨水的方法和装置

本发明涉及一种通过喷射墨水进行记录的喷墨记录装置所用保持墨水的容器的填加墨水的方法和其所用的装置，以及一种能够完成稳定的填加墨水状态的填加墨水的方法和其所用的装置。

在喷墨记录装置上各种记录元件中，有一种筒式记录元件。其中头部和保持把墨水加到头部的墨水容器部分是一体的。并且它可相对记录装置分离安装；筒式记录元件，其头部和墨水容器通常成一体状态但是各单独件可单独更换。

在这种结构的墨水容器中，一般在其内部插入压缩到某种程序状态的多孔吸收材料。墨水就保持和容纳在这多孔吸收材料之中。多孔吸收材料保持墨水的水导致相对于头部墨水喷射出口的弯月面形保持力成一适度负压力，而且相平衡。因此，随着墨水的喷射，形成适度的供应墨水的状态，而且无墨水从墨水喷射出口处漏出。

以这种方式适度保持墨水的多孔吸收材料，例如泡沫乙醚聚氨基甲酸酯。这种泡沫乙醚聚氨基甲酸酯使用聚醚多元醇作为多元醇。并且与双异氰酸盐聚合，泡沫聚氨基甲酸酯是通过公知的方法制造的。把它切割成预定的尺寸，并且通过公知的方法去掉气泡部分的膜，以提供开放的小室；此后，在高温例如200℃之下，热压成预定的压缩状态。此外，按把它容纳在墨水容器之中，与墨水容器内部体积相配切割，如此即可提供所需多孔吸收材料。

这样提供的多孔吸收材料，要被清洗，以防在其压缩时由于杂质进入墨水形成的溶液恶化打印质量；并且在其干燥后再插入墨水容器之中。这样，就提供容纳了成预定程度压缩状态的多孔吸收材料的墨水容器。如果所提供的多孔吸收材料没有进行热压工序，可通过把它插入墨水容器成预定程序的机械压缩状态也能提供预定的墨水保持力。

对容纳这样一种多孔吸收材料的墨水容器填加墨水的方法来说，墨水容器内部的压力减少到基本成真空状态，而且墨水的填加是利用消除减少的压力的方法。

图1是一表示传统填加过程实例的流程图。如图1所示，步骤1(S1)是提供墨水容器壳。步骤2(S2)，进行墨水容器的头部连接部配制。步骤3(S3)，把多孔吸收材料容纳在墨水容器之中。步骤4(S4)，盖住墨水容器的多孔吸收材料的接纳口。步骤5(S5)，检查这样制造的墨水容器是否泄漏。步骤6(S6)，减少墨水容器的压力。步骤7(S7)，填加墨水。步骤8(S8)，除掉容器内过多的墨水。步骤9(S9)，密封住墨水填加口。步骤10(S10)，粘贴有多个数字或类似物的标签。步骤11(S11)，包装墨水容器。一般通过这些工序进行墨水容器的制造。

以这种方式利用减压状态填加墨水的方法，工序麻烦；此外，减压装置笨重，从而增加了墨水容器的成本。

此外，在装有多孔吸收材料的墨水容器中，在某些情况下，存在着多孔吸收材料和墨水容器内壁紧密接触之处和有空隙之处，这取决于所装多孔吸收材料的状态。

以这种方式，在容器内壁和多孔吸收材料之间有间隙的情况下，用利用减压的填加墨水的方法也把墨水加到了间隙之中。

这样一种墨水，此后我们称其为“自由墨水”，没保持在多孔吸收材料之中；因此，可能发生从墨水容器中泄漏墨水。所以，在墨水填加之后，需要如上述步骤8指出的抽出自由墨水的工序，以除掉自由墨水。但自由墨水不总是出现在墨水容器中的预定位置上，而且对各个墨水容器其位置是不同的。此外，它不总是存在靠近填加墨水的墨水供应口处而且可能出现在远离墨水供应口的位置上。因此，除掉自由墨水仅仅到可取的程度都是困难的。所以，填加到多孔吸收材料中的墨水在抽取自由墨水的操作中也可能被抽掉了。在某些情况下，可能导致墨水填加量和多孔吸收材料中墨水的分布的变化。

特别是，抽取自由墨水的操作是在墨水容器的头部连接部进行的这种情况下，在靠近头部的连接部的多孔吸收材料填加的墨水可能与自由墨水一起被抽出。在靠近连接部没有墨水的情况下导致这种状况，即使连接头部和墨水容器部之后，为进行记录作出了努力，从墨水容器到头部的墨水流仍被停止。致使不管墨水是否处于加满状态，不再供给墨水。

本发明的主要目的是提供一种最佳的填加墨水的方法，不需抽取自由墨水，即，没有自由墨水，以及其所用的装置。

本发明的另一目的是提供一种填加墨水的方法，其中墨水适度存在于墨水容器和头部的连接部，以及其所用的装置。

本发明的进一步目的是提供一种墨水填加的方法，其不易发生墨水分布和/或墨水填加量的变化，以及其所用的装置。

本发明还有一目的是提供一种完成适当墨水填加状态的墨水容器。

由完成上述目的可考虑的调查结果，本申请的发明人发明，不减少墨水容器压力，通过利用多孔吸收材料的变形的恢复力，墨水能够仅仅适度加满墨水容器中的多孔吸收材料。

本发明基于上述发现，而且其另一方面，本填加墨水方法中，墨水被填加到墨水容器中，该容器设有为保持墨水的多孔吸收材料，该墨水为进行记录喷墨而加到头部。容器中的多孔吸收材料被压缩，然后通过压缩状态被释放时多孔吸收材料的恢复力填加墨水。

另一方面，提供一种装置，能够填加墨水，其包括能够进行墨水容器中多孔吸收材料压缩操作和能够进行释放压缩状态至去掉压缩状态操作的构件，以及把墨水加入墨水容器的构件。

还有一个方面，填加墨水是在大气压力下进行的。

多孔吸收材料本身压缩位移之后，在多孔吸收材料释放压缩状态的同时，多孔吸收材料恢复到原始形状时产生负压力，并且多孔吸收材料泡中空气和墨水能够适度相互替换。

其替换能够在整个多孔吸收材料中均匀进行，因此，本填加墨水方法中，墨水分布特性和/或喷射准确度是适当的，并且聚集效率也是适当的。

因此，不产生自由墨水，不需要抽取自由墨水。

本发明的这些和其他目的，特征和优点，通过以下结合附图所作本发明最佳实施例的说明将变得更加明显。

附图说明：

图1是表示传统填加墨水工序的流程图；

图2是表示根据本发明一墨水容器和一头部之间的一部分结构局部剖开的视图；

图3A～3F表示根据本发明一个填加墨水结构实施例的工序；

图4是系统表示计量多孔吸收材料填加墨水量的装置的实施例。

现将参照附图说明本发明。

图2是系统表示根据本发明的一个墨水容器和将墨水容器安装其上的头部实例的局部剖开的视图。

在这个实例中，参照号1指的是墨水容器，而21指的是头部。

墨水容器1，包括一为容纳墨水的壳2，一个设有空气排气道5和盖住壳2的盖件3，以及具有把手部4a的上件4，把手4a用于相对记录头筒101安装和拆下作用。记录头筒101由容纳有壳102和103的墨水容器和头部21以及设到盖件3的顶部的空气释放口16构成，并且有变成缓冲室使得墨水从空气排气道5的泄漏不延伸到外边的空间，并且设置在离空气排气道5不同的位置上。

墨水容器1的底部，设有墨水供应口8，记录头筒101的排放管106插到其上并且肋15绕其圆周突出，倾斜部分14a和14b，用来连接肋15和墨水供应口8。此外，具有墨水容器1的把手部4a的侧表面设有肋12，它作为相应于记录头筒101上制成的切掉部安装墨水容器1的导向，以使墨水容器1安装的可靠性得到保证。

在墨水容器1中，装有墨水吸收材料6，并且在墨水供应口8和墨水吸收材料6之间设有墨水排出件7。一用于支撑容器中墨水排出件7的支撑部9相应于开口8是垂直的。在支撑部9的内表面一部分设有槽口16，其用于连通墨水容器的外侧和内侧。

多孔吸收材料6在进入容器以前，预先已被压缩2次-4次，它的体积减少到1/2～1/4，在容器壳中多孔吸收材料6的压缩，使它的体积减少到1/2～1/5。

盖件3在它的前侧设有一肋13和一带状突出部3a，以使盖件3和墨水吸收材料6之间形成一预定空间。带状突出部3a与设有记录头筒101上的盖部108相啮合，以在朝容器下部的方向上给墨水容器1施加力。

墨水容器的内表面设有一些连续垂直的肋13，使得在墨水吸收材料和墨水容器的侧表面之间制成预定空间部分。

在墨水容器1中，用于供应墨水的供应口8制成朝墨水容器的底面一侧偏心。因此，墨水吸收材料易存放在墨水容器1另一侧的底面上而二者之间无间隙。若墨水吸收材料无间隙地与墨水容器底面相接触，墨水趋向于停滞在这个部分，并且在墨水停滞发生的情况下，有一义务是通过空气排气道和/或墨水供应口进行墨水排泄，这取决于墨水容器的姿势。为了避免这种麻烦和避免墨水吸收材料与墨水容器的底部无间隙接触，肋10设置在墨水容器1的底面上。

通过在墨水容器内壁设置肋10和/或13这种方式(此外，还可通过设置在支撑部9上的槽口)，供应墨水的供应口8和空气排气道5导致通过空气层彼此相通。

以墨水容器内侧与外侧通过空气层相通这种方式，首先虽然容器的内侧压力在墨水容器运输时发生变化；这压力能够由大气开口16释放。因此，当密封墨水供应口的密封材料被剥落时，能够防止由墨水供应口排出和/或泄漏墨水。第二，即使在打印进行时墨水容器周围的温度升高的情况下，墨水也不被推出外侧，因为大气开口16易于改变容器内侧压力。第三，由于设置肋10，墨水吸收材料和容器内侧壁相互脱离接触，因此，趋向于停滞在紧密接触部位的墨水不易停滞，使得墨水利用效率改善了，提供了这些有益的效果。

为了减少相对记录头的突出面积和增加墨水能力，墨水容器1的底部面积减少了，并且墨水容器的高度，即，纵横比增加了。此外，在墨水容器1大体中间部分墨水容器1设有一台阶，以增加墨水的容纳体积。

墨水容器1的外侧形状的尺寸是，高大约为51.4mm，上部深大约为38.4mm，底部深大约为34.9mm，肋深度大约为2.7mm，上部宽度大约为16.9mm，而底部宽度大约为11.1mm，从墨水容器底部到台阶部的高度大约为24.4mm。即，墨水容器的形状是从底部向上部稍微变宽。墨水容器的供应口8和记录头筒101的墨水排放部将被说明。

记录头筒101的墨水排放管106是穿过墨水容器1的墨水供应口8插入内侧的，并且用压力使其与墨水排放件7相接触。墨水排放件7是由一束纤维构成，该纤维以一种方式趋向适度把墨水容器中吸收材料6中的墨水排到外侧，并且从吸收材料朝墨水排放管的墨水流，由于与墨水排放管106这种方式相接触的墨水排放件7密度制作的不同，进一步使其适度，使得能够期望得到墨水填加性能的改善。

此外，设在墨水容器的墨水供应口8的圆周上肋15，其经受由盖部108的推动力并且被压触到设置在记录头筒101底面上的弹性件104，且穿过它，由此咬住。由于这样，墨水向外泄漏被抑制住。

如前所述，墨水容器1和记录头筒101是相连的，因此，能够完成容易而有保证的安装。此外，利用了回转，安装空间是最小的，墨水容器自身的突出面积能够减少，使得装置减少了尺寸，而不减少墨水能力。

墨水通过如图3A～3F所示的工序填加到如前所述结构的墨水容器之中。

首先，如图3A所示，提供的壳2构成墨水容器1，其一侧密封而另一侧开口。在壳2的密封的一侧，设有墨水供应口8，其成了与头部的连接部，并且墨水排放件7连接到上面。墨水供应口8的外表面是由密封件预先密封，并且在填加墨水过程中，也防止了从墨水供应口8处的泄漏。

如图3B所示，多孔吸收材料6通过开口侧插入这个状态下的壳2之中。插入的多孔吸收材料6预先被切成基本相应于壳2的内部形状(或内部体积)。在本发明中，如此后将说明的，多孔吸收材料6被压缩，并利用材料从压缩状态的恢复填加墨水。因此，多孔吸收材料6和壳2的内部形状之间尺寸或形状的关系是重要的因素，即，假如多孔吸收材料6的形状相对壳2的内部形状太大，壳2的内表面和多孔吸收材料6的外表面之间的摩擦就太大。因此，多孔吸收材料6的所需恢复不能完成，结果就使所要求的填加墨水不能实现。

假如多孔吸收材料6的外形相对壳2的内部形状小了，设置了墨水供应口8中的墨水排放件7和多孔吸收材料6之间的接触不能适当维持。因此，反过来影响墨水供应性能。所以为满足两者要求，最好是多孔吸收材料6的体积相对壳2的内部形状(内部体积)具有基本类似的形状，其大约是1.0～1.2倍。此外，多孔吸收材料6的恢复力也是不同的，这取决于多孔吸收材料6的性质和在模压或类似方法压缩的程度，但是利用上述取值范围可提供适应的恢复力。

如图3C所示，容纳在壳2中的多孔吸收材料6通过利用推动件21被推动压缩。关于利用推动件21的压缩程度，如果压缩程度太小，填加在多孔吸收材料6中墨水的量太小，而且假如它压缩太多，不能期望足够的恢复(结果是塑性变形)，并且墨水填加量也减少了。此外，取决于所用多孔吸收材料6的性质。它也有差异；例如，多孔吸收材料6是模压的压缩材料的情况下，由推动件21压缩的可能程度也受其自身限制，这取决于模压压缩的压缩程度，其最好的程度大致是1/2～1/5。

如图3D所示，用于供给墨水的墨水供应管22插入压缩成预定形状的多孔吸收材料6，墨水从墨水供应管22供应。

如图3E所示，在进行墨水供应过程中，由推动件21而成压缩状态的多孔吸收材料6被释放开了。当压缩状态被放松，多孔吸收材料6恢复成原来形状，填加所供墨水在多孔吸收材料6中的箭头所示方向运动。

如图3F所示，盖件3和上件4被安装到为完成填加墨水而设的壳2开口侧上，制成可填加所需量墨水，而无自由墨水的墨水容器。

此后，有一些数字或类似物的标签粘贴到墨水容器上，然后包装墨水容器。

多孔吸收材料6的最大墨水量(填加能力)以下述方式获得。

如图4所示，抽吸泵201(可用由日本TEROMO KabushikiKaisha出的Terufusion注射泵)端头通过管202连到记录头筒101上，墨水容器1已装有多孔吸收材料6；此外，在抽吸泵201抽吸墨水过程中，计量压力变化。一压力传感器203，用来计量抽吸压力的变化，其设置在管202一部分之中。压力传感器203的检测结果，由计量装置204量出并且由打印机205输出。

对此计量方法，由抽吸泵201从记录头筒101抽吸墨水时的流速要控制到预定值(其流速在从所有喷射口进行喷射的情况下，就是喷射速度)。并且在这个流速下进行抽吸1CC墨水的操作，并如此保持住它，直到在抽吸之后压力返回静态压力为止、这些操作被重复，直到这一时间点即它不返回静态压力并且动态压力在抽吸时不少于200mmAg(该时间点被鉴定为在墨水容器中消耗墨水的多孔吸收材料的所用受限制的点)。重复操作的次数，基本相应于装在墨水容器中的多孔吸收材料6的可用墨水量，因为抽吸操作每次抽吸量是1CC。

在下述实施例中，将说明一特定实例。

当多孔吸收材料6是，4次压缩过的多孔吸收材料(该多孔吸收材料的小孔数是168～200/英寸)；3次压缩过的多孔吸收材料(该多孔吸收材料的小孔数是126～150/英寸)；2次压缩过的多孔吸收材料(该多孔吸收材料的小孔数是84～100/英寸)；设有压缩过的多孔吸收材料(该多孔吸收材料的小孔数是42-50/英寸)，即制备四种材料。它们容纳在壳2之中。此后，如图3所示，由推动件21把它们分别压至1/6、1/5、1/4、1/3、1/2、3/4，因此，利用其恢复作用填加墨水。

表1

压缩压缩比	小孔数/英寸	3/4	1/2	1/3	1/4	1/5	1/6
								4次	168～200	N	G	E	E	-	-
3次	126～150	N	N	G	E	E	-
								2次	84～100	N	N	G	G	G	G
无	42～50	N	N	N	N	N	N

表1表示了这些实施例中填加墨水性能的结果。在表1中，“E”指能够适度填加容纳在多孔吸收材料6中的几乎100％的墨水量。“G”指不能用可容纳在多孔吸收材料的所有墨水量能力来填加多孔吸收材料，但不少于大约85％，并且在供应墨水上基本没有问题。而N是指填加墨水仅不多于80％的可能。

根据这个实例的结果，多孔吸收材料已被模压不少于二次，在墨水容器中被压缩到不小于1/3，可获得适当的填加墨水。

此外，没有压缩的吸收材料没有显示出良好的恢复力，并且任何压缩状态没有显示出适当的填加墨水性能。

本填加墨水的方法是不受上述方法限制的，多孔吸收材料的恢复可以不是连续的，而可以是间断的；根据多孔吸收材料的恢复状态，供应墨水可以是间断或连续的。

此外，在墨水容器的结构上，变成墨水缓冲室的空间如图2所示设在墨水容器的顶部，在预定量的墨水供给进墨水容器之后，多孔吸收材料可以被压缩，以进行墨水的填加。

此外，在另一变型的实例中，多孔吸收材料容纳在墨水容器中，盖件安装到壳2的开口部。此后，供给墨水的管子通过盖件的空气通道插入，多孔吸收材料被管子压缩，其后在多孔吸收材料恢复过程中为填加墨水向上抽管。

还有一实例，如图3A-3D中所示的填加墨水工序中所用推动件和墨水供给管如前所述，在本发明中可以是一体的。由于利用多孔吸收材料的恢复力来吸收墨水从而填加墨水，笨重的墨水填加装置没有必要了，填加墨水能够在大气压下容易地进行。

此外，不存在自由墨水，不需要抽吸自由墨水的工序，并且能够进行不易发生墨水填加量或分布变化的墨水填加。

本发明参照披露于此的结构进行了说明，它不受在前所置细节的限制，这个申请趋向于覆盖下列权利要求的范围或为改进目的所作种种变形和变化。

Claims (12)

1.一种填加墨水的方法，其中墨水被填加到设有多孔吸收材料和用于容纳多孔吸收材料的容器壳的墨水容器中，多孔吸收材料用于保持墨水，以供给头部以用来喷射墨水，其特征是包括：

压缩容纳在容器壳中的多孔吸收材料，当多孔吸收材料从压缩状态释放时，利用多孔吸收材料的恢复力填加墨水。

2.根据权利要求1所述的一种填加墨水的方法，其特征在于，其中机械进行多孔吸收材料的压缩。

3.根据权利要求1所述的一种填加墨水的方法，其特征在于，其中填加墨水量在大气压下进行的。

4.根据权利要求1所述的一种填加墨水的方法，其特征在于，其中在多孔吸收材料在容器壳中被压缩之后，释放压缩状态过程中，逐步填加墨水。

5.根据权利要求4所述的一种填加墨水的方法，其特征在于，其中多孔吸收材料压缩状态的释放是连续进行的。

6.根据权利要求4所述的一种填加墨水的方法，其特征在于，其中多孔吸收材料压缩状态的释放是间断进行的。

7.根据权利要求1所述的一种填加墨水的方法，其特征在于，其中多孔吸收材料的压缩用一附加模具进行的，墨水的供给是用墨水供给管进行的。

8.根据权利要求1所述的一种填加墨水的方法，其特征在于，其中墨水供给管是进行多孔吸收材料压缩和供给墨水二者使用。

9.根据权利要求1所述的一种填加墨水的方法，其特征在于，其中多孔吸收材料在进入容器以前预先已被压缩2次～4次，它的体积减少到1/2～1/4，在容器壳中多孔吸收材料的压缩使其体积减少到1/2-1/5。

10.一种用于把墨水填加到墨水容器中的装置，该装置具有墨水吸收材料，所述装置包括：

一个推动件，用于压缩所述墨水吸收材料和用于把一压缩状态释放恢复成另一压缩状态，和

一个墨水供给管，用于把墨水供给墨水容器，其特征在于，当墨水吸收材料通过所述的推动件从压缩状态恢复时，所述的墨水供给管供应墨水。

11.根据权利要求10所述的一种装置，其特征在于，其中该墨水供给管，该推动件是分离件。

12.根据权利要求10所述的一种装置，其特征在于，其中该推动件和墨水供给管是一共用件。

Images