TW524754B - Ink supplying cassette having under pressure regulation mechanism - Google Patents

Description

524754 _案號90118097_年月曰 修正_ 五、發明說明（1) [發明之技術領域] 本發明之供墨卡匣在第一供墨室與第二供墨室之間設 置有調節機構，藉由内壓變化致動調節機構作動，並導通 第一供墨室與第二供墨室，俾使第二供墨室能保持一穩定 供墨之負壓。 [發明背景與習知技術] 在資訊爆炸與電腦系統廣泛使用之時代中，非但電腦 本身之使用頻率大量激增，其品質與處理速度亦同時受到 嚴格的要求。尤有進者，與電腦相互配合的所有周邊設施 亦同時受到此趨勢之影響，不但各式各樣的周邊設施紛紛 推陳出新，其功能與品質之要求亦日漸革新改進。在所有 常見的電腦配備中，最普遍與最常見者當推印表機，印表 機亦漸漸成為所有電腦使用者所不可或缺的配備裝置。 由市場上印表機的沿革演進歷史觀之，依照一般的使 用來分類，印表機約可分為三種··早期的點矩陣印表機、 後來的噴墨式印表機、以及最後的雷射印表機。點矩陣印 表機雖然價格便宜，然而其列印速度緩慢、列印品質不佳 卻成為其致命傷，以致於無法與喷墨或雷射印表機在市場 上互相競爭。現下市面上多使用喷墨或雷射印表機，該二 者兩相比較之下各有優劣，難分軒輊：其一，噴墨印表機 價格較為低廉，雷射印印表機價格較為高昂，此為喷墨印 表機所佔優勢之處；其二，喷墨印表機之列印品質較低， 而雷射印表機之列印品質較高，此為雷射印表機所佔優勢 之處。

524754 _案號90118097_年月曰 修正_ 五、發明說明（2) 由於喷墨印表機雖然相對於雷射印表機而言佔有價格 之優勢，但其列印品質相對之寡劣往往使其在高度要求列 印品質之應用場合上漸漸失其競爭力。一般來說，喷墨印 表機非但有墨水擴散的弊病，且其因為採用流體為其列印 材料，因而流體的許多自然上缺陷便同時成為其列印品質 之殺手。例如流體型態之不可固定性（η ο n r i g i d b 〇 d y )， 流動之不順暢，流體内含有氣泡以及流體黏滯係數過小以 致於流動方向控制不易等所造成之影響。 喷墨印表機供墨卡匣最原始的習知技術是將墨水直接 填充於供墨卡匣中，亦即在供墨卡匣的容器空間中只單單 容納墨水一種物質，此外別無其他。之後由於此種技術幾 乎完全暴露上述喷墨印表機的缺點，也就是流體的不易控 f'i (Uncontrollable) 所衍生出來的弊端在此原始的供 墨卡匣技術中表露無遺。之後雖然針對此點，新的設計不 斷的有所改良和進步，然而卻無法完全排除流體難以控制 的這個自然界行為模式。本發明即針對這個困難加以研發 設計，以期突破目前的窘境。現下先簡略的介紹此發明領 域的習知技術： 一、習知技術（一） 如前所述，喷墨印表機供墨卡匣最原始的習知技術是 在供墨卡匣的容器結構空間内直接將墨水灌注填充於其 中，如圖一所示。圖一顯示的是一個簡易供墨卡匣的示意 圖，其中N代表喷墨頭也就是墨水所由喷出的裝置，而S 1 則表示該供墨卡匣用以容納墨水的空間，也就是用來填充

524754 _案號90118097_年月曰 修正_ 五、發明說明（3) 墨水的地方。 此種習知技術雖然毫無創意，但是至為簡便，成本低 廉，然而此種技術卻將上述流體的缺點無限的暴露出來。 蓋因為喷墨頭位於下方之緣故，導致整個供墨卡匣在下方 (就是喷墨頭處）開了 一個供墨孔，加重力導致水往低處 流的因素，供墨卡匣裡頭的墨水便有向下洩漏的趨勢。於 此，要防止墨水向下流出，唯一所憑藉的就只有流體的π 表面張力π 了 。流體在喷墨頭處的表面張力與液壓達成力 平衡狀態方能阻止墨水的外漏。 然就一般而言，液體的表面張力均不甚大，因此如欲 以表面張力承受墨水在喷墨頭處的液壓，勢必對針喷墨孔 的縱深及直徑、墨水的黏滯係數及表面張力、剩餘墨水的 重量及高度等因素加以設計，透過精密的計算來選擇所有 的參數以達到最佳化。 不過因為液體的表面張力實在太小，其在力平衡方程式中 所具影響力相對於其他因素而言不大的結果之下，導致上 述任何一項參數如果有些許的變化，很可能會打破力平 衡，導致液體的表面張力承受不了壓力而造成印表機墨水 外漏的情況。在此特質之下，所有可能影響力平衡的因素 在墨水不斷使用的過程之中都需加以精密的設計與控制。 然而影響變因的因素為數不少且有些難以控制，例如墨水 在不斷使用中造成液壓的變化；溫度、墨水組成成分以及 溶液雜質對黏滯係數、表面張力的影響；以及供墨卡匣中 空氣壓力以及當地大氣壓力種種的影響不但難以控制，而

524754 _案號90118097_年月日__ 五、發明說明（4) 且在其於力平衡方程式中影響力遠大於流體表面張力的情 況下，任何一變因的少許變化都會輕易的打破力平衡方程 式，此種精密流體機械控制領域的技術不但花費甚高，且 誠屬困難不易達到。 二、習知技術（二） 根據習知技術（一）加以改良者，有在供墨卡匣的結 構空間内裝入具吸水力的材料S 2 (如海綿），如圖二所

示。此種改良的發明，相對於前述習知技術（一）而言， 雖然可以對墨水外漏的缺失加以彌補，然而卻會發生無法 完全用盡所有填充墨水的弊病。

如圖二所示，當供墨卡匣中填充海綿之後，由於海綿 具有強大的吸水力，可以將墨水緊緊吸附在供墨卡匣中， 防止墨水下向外漏，減輕表面張力在此方面的負擔。因 此，在力平衡方程式中，防止墨水外漏的力不只有墨水的 表面張力，另外增加了海綿的吸附能力，且海棉的吸附力 在計算上其級數（d e g r e e )大於墨水的表面張力，因此，在 習知技術（一）中許多足以影響平衡又難以控制的因素即 令有些許的變化，也不致輕易的破壞力平衡。在此情況之 下，透過海綿提供之吸附力，供墨卡匣中的墨水便不致輕 易的外漏，可以免除掉該印表機漏墨的缺失，此即為該技 術最大的功效。 然而由於供墨卡匣中的容量空間有限，因之如果填充 海綿於内，則可以灌注的墨水量便減少了 。抑有進者，由 於海綿等吸水材料具有吸附力，因此在墨水即將用磬之

第7頁 524754 __案號 90118097_年月日__ 五、發明說明（5) 際，會有部份的墨水因重力效應無法克服海綿吸附力而被 保持在卡匣内，導致此無法利用的墨水於是便浪費掉了。 例如原先可以填充4 0g墨水的空間，在裝入海綿之後被佔 據掉部份的空間，因而往往只能填充3 0 g左右的墨水量， 但此3 0 g的墨水又由於海綿吸附力的效應，導致會有6 - 7 g 左右的墨水無法使用，因此原先理論上能夠利用4 0 g的墨 水，事實上真正利用到的只有2 3 - 2 4 g而已，在空間及墨水 的利用上至為可惜。 此外，供墨不順亦為本技術的致命傷。蓋因由於海綿 不但具有吸水力，且由於其組織結構鬆散的緣故，非但墨 水即便空氣等都會被吸附。因此，海綿在供墨卡匣供墨的 同時，會在其内殘留大小氣泡，若氣泡無法順利排出，則 在列印之時，遇有氣泡便會導致墨水供應不順暢，而導致 列印中斷或是列印顏色深淺不一，導致列印品質降低。 最後，因此技術欲將海綿放置於供墨卡匣内，且海綿 材質與墨水特性息息相關，其製程複雜，製造品質不易控 制，導致生產技術困難，費用也隨之大幅的提昇。 本技術雖然能夠改善墨水外漏的缺失；然而由於無法 充分利用供墨卡匣的空間以及所有填充的墨水，列印品質 降低以及製程複雜等卻成為此技術的最大弊病，因而實非 一良好實用的技術。 三、習知技術（三） 習知技術（一）雖然能夠充分利用供墨卡匣的空間以 及所填充的墨水，然而會有漏墨的缺點；習知技術（二）

524754 _案號90118097_年月日__ 五、發明說明（6) 雖然較無漏墨的缺點，然卻無法充分利用供墨卡匣的空間 以及所填充的墨水，此二者各有所偏，此技術為改進前述 習知技術（一）及（二）的缺失，乃結合該二者之技術而 成，旨在求取上述二者中間的一個平衡點，不致偏重一 道 ° 如圖三所示，本技術將供墨卡匣内之空間分成S 3 1與 S 3 2兩部份，S 3 1的部份採用習知技術（一）的模式，S 3 2 採用習知技術（二）的模式，也就是說，S 3 1的空間只用 來填充墨水，而S 3 2的空間則除了墨水之外，另外裝填了 海綿等吸水材料。 S 3 1只用來填充墨水，而不置入海綿的結果，乃擷取 習知技術（一）的優點，摒除習知技術（二）的缺點；其 在結構位置上與喷墨印表頭N並不直接相連接，亦摒除習 知技術（一）的缺點，而擷取習知技術（二）的優點。換 句話說，由於S 3 1不填充海綿，則可以達到充分利用該空 間與其所填充墨水的優點。此外，由於S 3 1的空間不與喷 墨印表頭N直接相連接，亦不會發生墨水外漏的缺點。 而S 3 2除墨水之外，亦填充海綿於内，且在結構位置 上與喷墨印表頭N直接相連接，乃擷取習知技術（二）的 優點，摒除習知技術（一）的缺點。換句話說，S 3 2填充 海綿於内，且在結構位置上與喷墨印表頭N直接相連接， 可以避免墨水外漏。 此技術結合前二習知技術的優點，在其中取得一平衡 點，然而採此模式無論如何有其極限。蓋為了避免墨水外

524754 _案號90118097_年月曰 修正 五、發明說明（7) 只完免卩供法 而法避頭時無 ，無為表印失 有}外印列缺 沒二另墨致等 全C。喷導質 完術水與會品 能技墨要泡印 可知的必氣列 不習充區的低 然生填充中降 ，發所填綿而 少會其的海， 有究及綿得生 多終以海使產 有，間，，象 或中空生此現 量其的發如紋 充於匣形為白 填充卡情因細 的填墨的也有。 韩綿供漏，，除 海海用外接順根 ，有利水連不全 漏要全墨相墨完 個過匣1虞 一的卡row 有磬墨nt， 還用供Co果 ，漸，一结 外逐低為吣 失水降持夂 缺墨漸保㈣ 般在漸果¾ 諸匣位如^ 之卡水間} 明墨水空a) 說供墨此空 已因， 。{ 有蓋耗間體 除。消空I 術點漸出在 技缺逐騰㈣： 知通水漸，、式 習共墨逐m程 三的於會te方 述服由也ys體 上克，端S氣 法中上SS想 無程的na理 其中P 壓 力 V 體 積 η 氣 體 莫 耳數 R 氣 體 常 數 Τ 溫 度 此時氣體總莫耳數（η )、氣體常數（R )、與溫度（T )皆 保持固定，而在墨水逐漸使用的過程之中，該c ο n t r ο 1 m a s s s y s t e πι的體積（V )會逐漸變大，根據上開方程式 (1 )，此時氣體的壓力（Ρ )會逐漸變小。 據上開推論可知，在墨水逐漸用磬的過程之中，供墨

第10頁 524754 案號 90118097 年 月 曰 修正 五、發明說明（8) 卡匣上方空間中的氣體壓力會逐漸 本該空間壓力就小於一大氣壓（負 於該空間的壓力漸漸變小，導致該 )的壓力差越來越大。在力平衡方 界壓力大於内部壓力）是會阻止墨 該壓力差越大，對墨水吸力愈大， 由於喷墨印表機會有漏墨的弊 大於内部壓力產生的吸力，可以增 量，此為設計時所需考慮的利多因 上方空間一直沒有氣體加入（即保 該空間與外界壓力差愈行愈大的結 水完全無法流出，致使供墨卡匣無 因之，供墨卡匣上方空間的氣 然而為了不使該空間的壓力增大到 了使内部一直保持負壓力，所以對 間必須設有阻力，而該阻力恰等於 空間壓力差相等。例如在習知技術 S 3 2的上端開一小孔Η 3 1 ，藉由此處 S3 2，繼之通過Η 3 2與S3 1 ，來到S3 3 S 3 2中的墨水與海綿，以及S 3 1中的 所欲之内外壓力差之阻力。 然為保持該阻力以維持設計者 體由外界進入供墨卡匣之速度便不 一來，當列印工作增多之時，墨水 變小，換 壓力）的 空間與外 程式中， 水向下流 墨水愈不 病，因此 加阻止墨 素。然而 持 c ο n t r 〇 果，其吸 法使用。 體補充乃 與外界壓 於外界氣 外界壓力 (三）供 來使外界 以增加其 墨水倶成 句話說，在原 狀況之下，由 界（一大氣壓 差（外 言之， 該壓力 出，換 易流出 藉由外 水外漏 如果供 1 mass 力將會 是不可 力相同 體要進 與所設 墨卡匣 空氣進 壓力， 為維持 所欲之内外壓力 可太過躁進。然 在同一時間大量 界壓力 的力 墨卡匣 )，則 大到墨 少的， ，及為 入該空 計之該 空間 入 此時 設計者 差，氣 而女^ jtb 消耗’

524754 案號 90118097 年 月 曰 修正 五、發明說明（9) 此時供墨卡匣中之墨 下，由於墨水迅速消 壓力與體積成反比的 這時候，由於空氣進 無法迅速補充所減少 到有足夠力量阻止墨 斷或者列印墨水濃度 據上所述，蓋因 點，便是不能充分利 因供墨不順導致列印 為保持設計者所欲之 之時設有阻力，此法 差，然而卻使得氣體 量列印之時，墨水大 增加。此時緩慢補充 致墨水不易流出而降 病，皆賴高明有以改 良前述習知技術的所 質，冀能提昇進與雷 機本身相對低廉之價 [發明概述] 本發明的主要目 卡匣，藉由前述調節 負壓，使得該供墨室 水水 耗之 前提 入供 的壓 水的 不夠 目前 用供 中斷 内壓 雖可 的補 量消 的氣 低列 良。 有弊 射印 格， 位將 故， 之下 墨卡 力， 流出 導致 所有 墨卡 以及 力差 有效 充速 耗， 體無 印品 本發 病， 表機 擴大 快速下 内部空 ，内部 匣受有 這時候 或使其 列印品 的習知 匣空間 降低列 ，因而 維持設 度同時 内外壓 法即時 質。種 明即因 以提昇 分庭抗 其市場 降。 間同 壓力 阻力 内外 流出 質下 技術 與所 印品 在氣 計者 變的 力差 回復 種現 此孕 喷墨 禮， 競爭 在這個 時迅速 同時迅 ，使得 壓力差 不順造 降。 若非有 有填充 質。尤 體進入 所欲之 緩慢， 在同一 内部之 行習知 育而生 印表機 再加上 力。 情況之 增加，在 速降低。 外界空氣 便會增強 成列印中 漏墨 墨水 有進 供墨 内壓 導致 時間 壓力 技術 ，冀 的列 喷墨 的缺 ，或 者， 卡匣 力 在大 迅速 ，導 的弊 能改 印品 印表 的係提供一種具負壓調節機構之供墨 機構之作動以調節前述卡匣供墨室之 可維持一穩定之負壓，改善習知技術

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||匪I 第12頁 524754 _案號90118097_年月曰 修正_ 五、發明說明（10) 因負壓太大導致供墨不順，或因負壓不夠導致輕微震動即 產生漏墨之缺失。 本發明具負壓調節機構之供墨卡匣主要由第一供墨 室、第二供墨室及調節機構所構成，前述第二供墨室形成 一通外部空氣之通道且具有一供墨口 ，藉以提供作為喷墨 之出口。前述調節機構設置於前述第二供墨室之通道，且 其一側與大氣相通，藉由該調節機構作為第一供墨室與第 二供墨室導通之閥門，該調節機構為一活塞及阻尼裝置構 成之連動裝置，藉由第二供墨室供墨過程中内壓降低使活 塞向第二供墨室内側滑移，且該活塞介於第一供墨室與第 二供墨室之間設有一流道，在活塞向内滑移時藉由流道導 通第一供墨室與第二供墨室，俾使第一供墨室之墨水經由 流道流入第二供墨室。 本發明具負壓調節機構之供墨卡匣之第二供墨室在補 充由流道進入之墨水後，使得内部壓力增加，同時將活塞 向外側推移，並於供墨口喷墨後再次產生内壓降低之情 形，並再度將活塞向内推移，形成流道導通之狀態，且前 述活塞移動之情形並非非常顯著，僅為些微之滑動，俾使 第一供墨室與第二供墨室常保持在導通狀態與其接近導通 之臨界狀態下，藉由大氣壓力、阻尼裝置阻力與第二供墨 室負壓三者欲保持平衡之趨勢，使得第二供墨室可保持一 穩定供墨之負壓。 本發明具負壓調節機構之供墨卡匣及其諸多優點與特 徵將從下述詳細說明及所附圖式中得到進一步的瞭解。

第13頁 524754 案號 90118097 年 月 修正 五、發明說明（11) [主要元件符號對照說明 N --- 噴墨頭 供墨空間 SI 、S31 、S32 S2 ---H31、H32 S33 --- 1 11 ---110 ---12 —— 1 2 1 —— 13 —— 131 --- 132 —— 133 134 135 136 137- 吸水材料 ——子L 氣體空間 供墨卡匣 第一供墨室 氣孔 第二供墨室 供墨口 調節機構 活塞 阻尼裝置 -流道 阻擋塊 氣袋 連桿 # [發明之詳細說明] 首先請參看圖四，為本發明供墨卡匣1之示意圖，前 述供墨卡匣1主要由第一供墨室1 1 、第二供墨室1 2及負壓 調節機構1 3所構成，前述第一供墨室1 1上側設有一氣孔 1 1 0 ，使得第一供墨室1 1之壓力為一大氣壓（1 a t m )，前 述第二供墨室1 2下側設有一供墨口 1 2 1 ，作為供墨卡匣1喷

第14頁 524754 _案號90118097_年月曰 修正_ 五、發明說明（12) 墨之出口 ，且形成一通外部空氣之通道。前述調節機構1 3 設置在第二供墨室1 2之通道，該通道一側為與大氣相通之 開放空間，藉由該調節機構1 3作為導通第一供墨室1 1與第 二供墨室1 2之閥門，在供墨卡匣1尚未開啟使用時，調節 機構1 3係呈現如圖四實線所示之狀態。 接著進一步說明本發明之詳細構造，前述調節機構1 3 為一活塞131及阻尼裝置132構成之連動裝置，藉由第二供 墨室1 2供墨過程中内壓降低使活塞1 3 1向第二供墨室1 2内 側滑移，且該活塞1 3 1設有一流道1 3 3，在活塞1 3 1向内滑 移時藉由流道1 3 3導通第一供墨室1 1與第二供墨室1 2，並 藉由阻擋塊1 3 4作為活塞1 3 1之擋靠裝置，以防止活塞1 3 1 及流道1 3 3因太深入第二供墨室1 2而導致無法連通第一供 墨室1 1與第二供墨室1 2 ，俾使供墨卡匣1在供墨過程中， 第一供墨室1 1之墨水能經由流道1 3 3穩定地流入第二供墨 室1 2，此時活塞1 3 1與流道1 3 3呈現如圖四虛線所示之位 置。 本發明供墨卡匣1之第二供墨室1 2在補充由流道1 3 3進 入之墨水後，使得内部壓力增加，同時將活塞1 3 1向外側 推移，此時流道1 3 3關閉，切斷第一供墨室1 1之供墨。其 後於供墨口 1 2 1喷墨後再次產生内壓降低之情形，並再度 將活塞1 3 1向内推移，形成流道1 3 3導通之狀態，且前述活 塞1 3 1移動之情形並非非常顯著，僅為些微之滑動，俾使 第一供墨室1 1與第二供墨室1 2常保持在導通狀態與其臨界 導通狀態下互動，並藉由大氣壓力、阻尼裝置阻力、摩擦

第15頁 524754 _案號90118097_年月日__ 五、發明說明（13) 力與第二供墨室負壓四者欲保持平衡之趨勢，使得第二供 墨室可保持一穩定供墨之負壓。 請繼續參看圖四所示，在本發明第一具體實施例中， 前述阻尼裝置132為一拉力彈簧，而拉力彈簧之一端固定 於供墨卡匣之内壁，且拉力彈簧之另一端固定於活塞 1 3 1 。在活塞1 3 1向第二供墨室滑移時，前述彈簧由於受到 拉力而產生拉伸變形，藉由其彈性回復力提供活塞1 3 1 — 拉力。在第二供墨室尚未喷墨狀態下，第二供墨室内的氣 體體積Vi為一密閉空間，壓力為？1，隨著喷墨後墨水量減 少使該氣體體積變大為¥2，其氣壓值下降為P2，此乃為了 滿足波以爾定律，可由下列方程式（1 )加以表示

Pi V,- p2 v2 因此，此時供墨卡匣1内外部形成壓力差，而造成活 塞1 3 1向内滑移，藉由流道1 3 3導通第一供墨室1 1與第二供 墨室1 2，並藉由阻擋塊1 3 4作為活塞1 3 1之擋靠裝置，俾使 第一供墨室1 1之墨水經由流道1 3 3流入第二供墨室1 2 ，此 時活塞1 3 1與流道1 3 3呈現如圖四虛線所示之位置。此時第 一供墨室1 1與第二供墨室1 2常保持在導通狀態與其臨界導 通狀態下互動，並藉由大氣壓力、拉力彈簧拉力、摩擦力 及第二供墨室負壓四者欲保持平衡之趨勢，使得第二供墨 室保持一穩定供墨之負壓。 本發明第二具體實施例請參看圖五所示，前述調節機 構1 3為一彈性材料如橡膠之活塞，前述阻擋塊1 3 4為一斜 面止滑塊，俾使第二供墨室1 2的通道漸縮。在第二供墨室

第16頁 524754 _案號90118097_年月曰 修正_ 五、發明說明（14) 1 2供墨過程中，由於内壓降低形成内外部之壓力差，而造 成彈性橡膠活塞向第二供墨室1 2内滑移，藉由流道1 3 3導 通第一供墨室1 1與第二供墨室1 2 ，俾使第一供墨室1 1之墨 水經由流道1 3 3流入第二供墨室1 2，此時彈性橡膠活塞與 流道1 3 3呈現如圖五虛線所示之位置。此時藉由彈性橡膠 活塞接觸止滑塊時所受變形之彈性回復力，取代前述具體 實施例一中之拉力彈簧拉力，俾使第一供墨室1 1與第二供 墨室1 2常保持在導通狀態與其臨界導通狀態下互動，並藉 由大氣壓力、彈性橡膠活塞之彈性回復力、摩擦力及第二 供墨室負壓四者欲保持平衡之趨勢，使得第二供墨室保持 一穩定供墨之負壓。 本發明第三具體實施例請參看圖六並請參照圖四所 示，前述拉力彈簧進一步由推力彈簧取代，在活塞131向 第二供墨室滑移時，前述彈簧由於受到壓力而產生壓縮變 形，藉由其彈性回復力提供活塞1 3 1 —推力。在供墨卡匣1 之供墨過程中，第一供墨室1 1與第二供墨室1 2常保持在導 通狀態與其臨界導通狀態下互動，並藉由大氣壓力、推力 彈簧推力、摩擦力及第二供墨室負壓四者欲保持平衡之趨 勢，俾使第二供墨室保持一穩定供墨之負壓。 本發明第四具體實施例請參看圖七並請參照圖四所 示，前述阻尼裝置132進一步形成一拉力彈簣與一端固定 之密閉氣袋1 3 5之組合，且係設置於第二供墨室1 2内，亦 即本發明第四具體實施例為將圖四之第一具體實施例調節 機構1 3側邊之開放空間封閉，使此空間與第二供墨室1 2連

第17頁 524754 _案號90118097_年月日__ 五、發明說明（15) 通，並將大氣壓力進一步以一密閉氣袋1 3 5之壓力取代。 在第二供墨室尚未喷墨狀態下，前述氣袋1 3 5的氣體體積 V3為一密閉空間，壓力為P3，隨著喷墨口 1 2 1喷墨後第二供 . 墨室1 2的墨水量減少，使氣袋1 3 5體積變大為V4，其氣壓 值下降為P4，此乃為了滿足波以爾定律，可由下列方程式 -(2 )加以表示 P3 V3= p4 v4

因此，在供墨卡匣1之供墨過程中，由於氣袋1 3 5膨脹 使其膨脹力逐漸增大，進而推動活塞1 3 1位移，使拉力彈 簧受到拉伸使拉力漸增，且第二供墨室1 2由於補充了第一 供墨室1 1之墨水使其内壓增加，俾使第一供墨室1 1與第二 供墨室1 2常保持在導通狀態與其臨界導通狀態下互動，並 藉由氣袋135之膨脹力、拉力彈簧之拉力、摩擦力及第二 供墨室負壓四者欲保持平衡之趨勢，使得第二供墨室保持 一穩定供墨之負壓。

請參看圖八並請參照圖五所示，在本發明第五具體實 -施例中，係將本發明第二具體實施例之調節機構1 3側邊之 開放空間封閉，使此空間與第二供墨室1 2連通，並將大氣 壓力進一步以一密閉氣袋1 3 5取代。在供墨卡匣1之供墨過 程中，第一供墨室1 1與第二供墨室1 2常保持在導通狀態與 其臨界導通狀態下互動，並藉由密閉氣袋1 3 5之膨脹力、 彈性橡膠活塞之彈性回復力、摩擦力及第二供墨室負壓四 者欲保持平衡之趨勢，俾使第二供墨室保持一穩定供墨之 負壓。

第18頁 524754 案號90118097 年月日 修正 五、發明說明（16) 請參看圖九並請參照圖六所示，在本發明第六具體實 施例中，係將本發明第三具體實施例之調節機構1 3側邊之 開放空間封閉，使此空間與第二供墨室1 2連通，並將大氣 壓力進一步以一密閉氣袋1 3 5取代。在供墨卡匣1之供墨過 程中，第一供墨室1 1與第二供墨室1 2常保持在導通狀態與 其臨界導通狀態下互動，並藉由密閉氣袋1 3 5之膨脹力、 推力彈簧推力、摩擦力及第二供墨室負壓四者欲保持平衡 之趨勢，俾使第二供墨室保持一穩定供墨之負壓。 本發明之第七具體實施例請參看圖十所示，前述調節 機構1 3為一彈性橡膠活塞，其一端固定成為固定端，另一 端為可自由拉伸之自由端，在供墨卡匣1尚未開啟使用 時，前述彈性橡膠活塞係呈現如圖十實線所示之狀態。藉 由第二供墨室1 2供墨過程中内壓降低使彈性橡膠活塞自由 端受到拉力牽引而拉伸，並向第二供墨室1 2内側延伸，且 前述彈性橡膠活塞設有一流道1 3 3，在活塞向内滑移時藉 由流道1 3 3導通第一供墨室1 1與第二供墨室1 2 ，並藉由阻 擋塊1 3 4作為活塞之擋靠裝置，俾使第一供墨室1 1之墨水 經由流道1 3 3流入第二供墨室1 2，此時活塞與流道1 3 3呈現 如圖十虛線所示之位置。 本發明之第八具體實施例請參看圖十一所示，前述調 節機構1 3為一彈性橡膠活塞，其右端固定成為固定端，左 端形成可壓縮之自由端，在供墨卡匣1尚未開啟使用時， 前述彈性橡膠活塞係呈現如圖十一實線所示之狀態。藉由 第二供墨室1 2供墨過程中内壓降低使得彈性橡膠活塞兩側

I 1 ¥' 第19頁 524754 _案號90118097_年月曰 修正_ 五、發明說明（17) 所受壓力不等，進一步使彈性橡膠活塞左側壓力較大而產 生向右之壓縮變形，並向第二供墨室1 2内縮，且該活塞設 有一流道1 3 3，在活塞向右内縮時藉由流道1 3 3導通第一供 墨室1 1與第二供墨室1 2 ，俾使第一供墨室1 1之墨水經由流 道1 3 3流入第二供墨室1 2，此時活塞與流道1 3 3呈現如圖十 一虛線所示之位置。在第二供墨室1 2補入墨水的過程中， 由於其内壓逐漸增加，提供活塞一彈性回復力，俾使活塞 可回到如圖十一實線所示之起始狀態或回復至近似此狀態 而停止供墨。 在本發明之第七及第八具體實施例中，前述活塞之較 佳實施方式為泡棉。且在第八具體實施例中，前述泡棉右 側並不限定其為固定，可進一步設置一阻擋塊1 3 4，使其 與供墨卡匣1右側壁之間距恰等於泡棉未受外力時之長 度。藉由第二供墨室1 2供墨過程中内壓降低使得泡棉左側 壓力較大而產生向右之壓縮變形，並向第二供墨室1 2内 縮，且該活塞設有一流道1 3 3，在活塞向右内縮時藉由流 道1 3 3導通第一供墨室1 1與第二供墨室1 2。在第二供墨室 1 2補入墨水的過程中，提供前述泡棉一回復力，使其向左 膨脹回復，並藉由前述阻擋塊1 3 4擋靠防止泡棉再向左膨 脹或滑移。 本發明之第九具體實施例請參看圖十二之示意圖，其 中，第一供墨室與第二供墨室1 2之間設有一流道1 3 7 ，前 述調節機構1 3設置於第二供墨室1 2且包括一密閉氣袋1 3 5 與L型連桿1 36，前述L型連桿1 36 —端為固定之軸部，另一

第20頁 524754 _案號90118097_年月曰 修正_ 五、發明說明（18) 端為可自由轉動之自由端，且前述氣袋135設置於L型連桿 1 3 6所環繞之區域内。在供墨卡匣1尚未開啟使用時，前述 氣袋1 3 5與L型連桿1 3 6係呈現如圖十二實線所示之狀態， 並同時將流道1 3 7封閉。藉由第二供墨室1 2供墨過程中内 壓降低使氣袋1 3 5膨脹，進一步致動連桿1 3 6以軸部為軸轉 動，將流道1 3 7封閉處開啟，藉由流道1 3 7導通第一供墨室 1 1與第二供墨室1 2，俾使第一供墨室1 1之墨水經由流道 1 3 7流入第二供墨室1 2，此時氣袋1 3 5與連桿1 3 6呈現如圖 十一虛線所示之位置。當第二供墨室1 2補充適量墨水後， 第二供墨室1 2之内壓將增加，並將氣袋1 3 5之體積壓縮， 使連桿1 3 6重新回復關閉之狀態。 [發明之效果] 本發明的主要目的係提供一種具負壓調節機構之供墨 卡匣，藉由前述調節機構之作動以調節前述卡匣供墨室之 負壓，使得該供墨室可維持一穩定之負壓，達到穩定供墨 之效果。 另外，本發明在供墨卡匣内並不置入海綿等吸水材 料，因之能夠充分利用供墨卡匣的空間以增加含墨量及墨 水使用量。此外在墨水供墨的過程中，尤其在大量列印 時，供墨卡匣内部壓力迅速降低，導致内外壓力差過大， 而使得墨水受到強大吸力不易流出之時，本發明可以透過 調節機構來提昇墨水匣的液面高度，進而增加卡匣的内部 壓力（氣體壓力與墨水液壓均增加），來迅速達到平衡， 保持墨水卡匣内外壓力之平衡，消除供墨不順以並達到提 昇列印品質的功效。

第21頁 524754 _案號90118097_年月日 修正_ 圖式簡單說明 圖一係習知供墨卡匣（一）之示意圖。 圖二係習知供墨卡匣（二）之示意圖。 圖三係習知供墨卡匣（三）之示意圖。 _ 圖四係本發明供墨卡匣之第一具體實施例之示意圖。 圖五係本發明供墨卡匣之第二具體實施例之示意圖。 · 圖六係本發明供墨卡匣之第三具體實施例之示意圖。 圖七係本發明供墨卡匣之第四具體實施例之示意圖。 圖八係本發明供墨卡匣之第五具體實施例之示意圖。 圖九係本發明供墨卡匣之第六具體實施例之示意圖。 圖十係本發明供墨卡匣之第七具體實施例之示意圖。 圖十一係本發明供墨卡匣之第八具體實施例之示意 圖。 圖十二係本發明供墨卡匣之第九具體實施例之示意 圖。

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Claims (1)

1. 524754 六、申請專利範圍 1. 一種供墨卡匣，具有連通之第一供墨室與第二供墨 室，且前述第二供墨室形成一通外部空氣之通道，該供 墨卡匣藉由一調節機構在前述通道之作動以調節該第二 供墨室之負壓，前述調節機構包含： 一活塞，位於前述通道以封閉前述第二供墨室；以 及 一阻尼裝置，設置於前述通道以作用前述活塞一阻 力； 其中，前述外部空氣之壓力、前述阻力與前述負壓 共同作用於前述活塞，俾使該活塞在前述通道内位移可 調節前述第二供墨室之負壓，並啟閉前述兩供墨室之連 通。 2. 如申請專利範圍第1項所述之供墨卡匣，其中前述第一 供墨室具有一氣孔通外部空氣。 3. 如申請專利範圍第2項所述之供墨卡匣，其中前述活塞 在前述通道位移可開啟前述兩供墨室之連通，使該第一 供墨室的墨水流至該弟二供墨室。 4. 如申請專利範圍第1或3項所述之供墨卡匣，其中前述活 塞具有一流道，使前述第一供墨室的墨水經前述流道流 至前述第二供墨室。 5. 如申請專利範圍第4項所述之供墨卡匣，其中前述阻尼 裝置為一彈簧，前述彈簧之一端固定於前述供墨卡匣之 内壁，該彈簧之另一端固定於前述活塞。 6. 如申請專利範圍第5項所述之供墨卡匣，其中前述彈簣

   01P0146.ptd 第24頁 524754 六、申請專利範圍 為一拉力彈簀，而作用前述活塞之前述阻力為一拉力。 7. 如申請專利範圍第6項所述之供墨卡匣，其中前述通道 之内壁設有一阻擋塊，俾使前述活塞在該通道内位移被 前述阻擋塊阻擋，使前述第一供墨室的墨水經前述流道 流至前述第二供墨室。 8. 如申請專利範圍第4項所述之供墨卡匣，其中前述阻尼 裝置為一彈簧，前述彈簀之一端固定於前述供墨卡匣之 内壁或另一端固定於前述活塞。 9. 如申請專利範圍第8項所述之供墨卡匣，其中前述彈簧 為一推力彈簣，而作用前述活塞之前述阻力為一推力。 1 0.如申請專利範圍第9項所述之供墨卡匣，其中前述通道 之内壁設有一阻擋塊，俾使前述活塞在該通道内位移被 前述阻擋塊阻擋，使前述第一供墨室的墨水經前述流道 流至前述第二供墨室。 11.如申請專利範圍第4項所述之供墨卡匣，其中前述阻尼 裝置為一斜面止滑塊，前述斜面止滑塊設於前述通道之 内壁，俾使該通道漸縮。 1 2.如申請專利範圍第11項所述之供墨卡匣，其中前述活 塞為一彈性橡膠活塞，且該活塞在前述通道内接觸前述 斜面止滑塊會產生彈性變形。 1 3.如申請專利範圍第1 2項所述之供墨卡匣，其中前述斜 面止滑塊作用前述活塞之前述阻力為一彈性回復力。 1 4. 一種供墨卡匣，具有連通之第一供墨室與第二供墨 室，且前述第二供墨室形成一通道，該供墨卡匣藉由一

   01P0146.ptd 第25頁 524754 六、申請專利範圍 調節機構在前述通道之作動以調節該第二供墨室之負 壓，前述調節機構包含： 一活塞，位於前述通道以啟閉前述兩供墨室之連 通； 一密閉氣袋，設置於前述通道以作用前述活塞一膨 脹力，並調節前述第二供墨室之負壓；以及 一阻尼裝置，設置於前述通道以作用前述活塞一阻 力； 其中，前述膨脹力與前述阻力共同作用於前述活 塞，俾使該活塞在前述通道内位移。 1 5.如申請專利範圍第1 4項所述之供墨卡匣，其中前述第 一供墨室具有一氣孔通外部空氣。 1 6.如申請專利範圍第1 5項所述之供墨卡匣，其中前述活 塞在前述通道位移可開啟前述兩供墨室之連通，使該第 一供墨室的墨水流至該第二供墨室。 1 7.如申請專利範圍第1 4或1 6項所述之供墨卡匣，其中前 述活塞具有一流道，使前述第一供墨室的墨水經前述流 道流至前述第二供墨室。 1 8.如申請專利範圍第1 7項所述之供墨卡匣，其中前述阻 尼裝置為一彈簧，前述彈簧之一端固定於前述供墨卡匣 之内壁，該彈簧之另一端固定於前述活塞。 1 9.如申請專利範圍第1 8項所述之供墨卡匣，其中前述彈 簧為一拉力彈簧，而作用前述活塞之前述阻力為一拉 力0

   01P0146.ptd 第26頁 524754 六、申請專利範圍 2 0.如申請專利範圍第1 9項所述之供墨卡匣，其中前述通 道之内壁設有一阻擋塊，俾使前述活塞在該通道内位移 被前述阻擋塊阻擋，使前述第一供墨室的墨水經前述流 道流至前述第二供墨室。 2 1.如申請專利範圍第1 7項所述之供墨卡匣，其中前述阻 尼裝置為一彈簧，前述彈簧之一端固定於前述供墨卡匣 之内壁或另一端固定於前述活塞。 2 2.如申請專利範圍第2 1項所述之供墨卡匣，其中前述彈 簧為一推力彈簧，而作用前述活塞之前述阻力為一推 力。 2 3.如申請專利範圍第2 0項所述之供墨卡匣，其中前述通 道之内壁設有一阻擋塊，俾使前述活塞在該通道内位移 被前述阻擋塊阻擋，使前述第一供墨室的墨水經前述流 道流至前述第二供墨室。 2 4.如申請專利範圍第1 7項所述之供墨卡匣，其中前述阻 尼裝置為一斜面止滑塊，前述斜面止滑塊設於前述通道 之内壁，俾使該通道漸縮。 25.如申請專利範圍第24項所述之供墨卡匣，其中前述活 塞為一彈性橡膠活塞，且該活塞在前述通道内接觸前述 斜面止滑塊會產生彈性變形。 2 6.如申請專利範圍第2 5項所述之供墨卡匣，其中前述斜 面止滑塊作用前述活塞之前述阻力為一彈性回復力。 2 7. —種供墨卡匣，具有連通之第一供墨室與第二供墨 室，且該第二供墨室形成一通道，該供墨卡匣藉由一調

   01P0146.ptd 第27頁 524754 六、申請專利範圍 節機構在前述通道之作動以調節該第二供墨室之負壓， 前述調節機構包含： 一活塞，由一彈性材料製成，其一端固設於前述通 道； 其中，前述活塞受到前述第二供墨室之負壓作用而 拉伸變形，俾使該活塞在前述通道内拉伸位移可調節該 第二供墨室之負壓，並啟閉前述兩供墨室之連通。 2 8.如申請專利範圍第2 7項所述之供墨卡匣，其中前述第 一供墨室具有一氣孔通外部空氣。 2 9.如申請專利範圍第2 8項所述之供墨卡匣，其中前述活 塞在前述通道位移可開啟前述兩供墨室之連通，使該第 一供墨室的墨水流至該第二供墨室。 3 0 .如申請專利範圍第2 7或2 9項所述之供墨卡匣，其中前 述活塞具有一流道，使前述第一供墨室的墨水經前述流 道流至前述第二供墨室。 3 1.如申請專利範圍第2 7項所述之供墨卡匣，其中前述活 塞為一彈性橡膠活塞，該彈性橡膠活塞受到前述第二供 墨室之負壓作用而拉伸變形，可開啟前述兩供墨室之連 通，使該第一供墨室的墨水流至該第二供墨室。 3 2.如申請專利範圍第31項所述之供墨卡匣，其中前述通 道之内壁設有一阻擋塊，俾使前述活塞在該通道内拉伸 位移被前述阻擋塊阻擋，使前述第一供墨室的墨水經前 述流道流至前述第二供墨室。 3 3. —種供墨卡匣，具有連通之第一供墨室與第二供墨

   01P0146.ptd 第28頁 524754 六、申請專利範圍 室，且前述第二供墨室形成一通外部空氣之通道，該供 墨卡匣藉由一調節機構在前述通道之作動以調節該第二 供墨室之負壓，前述調節機構包含： 一活塞，由一彈性材料製成，其一端固設於前述通 道； 其中，前述活塞受到前述第二供墨室之負壓作用而 壓縮變形，俾使該活塞在前述通道内壓縮位移可調節該 第二供墨室之負壓，並啟閉前述兩供墨室之連通。 3 4.如申請專利範圍第33項所述之供墨卡匣，其中前述第 一供墨室具有一氣孔通外部空氣。 3 5.如申請專利範圍第34項所述之供墨卡匣，其中前述活 塞在前述通道位移可開啟前述兩供墨室之連通，使該第 一供墨室的墨水流至該第二供墨室。 3 6.如申請專利範圍第3 3或3 5項所述之供墨卡匣，其中前 述活塞具有一流道，使前述第一供墨室的墨水經前述流 道流至前述第二供墨室。 3 7.如申請專利範圍第3 3項所述之供墨卡匣，其中前述活 塞為一彈性橡膠活塞，該彈性橡膠活塞受到前述第二供 墨室之負壓作用而壓縮變形，可開啟前述兩供墨室之連 通，使該第一供墨室的墨水流至該第二供墨室。 3 8.如申請專利範圍第31項所述之供墨卡匣，其中前述通 道之内壁設有一阻擋塊，俾使前述活塞在前述通道内限 制該活塞之滑動。 3 9. —種供墨卡匣，具有第一供墨室與第二供墨室，且前

   01P0146.ptd 第29頁 524754 六、申請專利範圍 述兩供墨室之間形成一流道，該供墨卡匣藉由一調節機 構之作動以調節前述第二供墨室之負壓，前述調節機構 包含： 一連桿’樞接於前述第二供墨室； 一密閉氣袋，設置於前述第二供墨室以作用前述連 桿一膨脹力，並調節該第二供墨室之負壓；以及 其中，前述膨脹力作用於前述連桿，俾使該連桿啟 閉前述流道連通兩供墨室。 4 0.如申請專利範圍第3 9項所述之供墨卡匣，其中前述第 一供墨室具有一氣孔通外部空氣。 4 1.如申請專利範圍第3 9項所述之供墨卡匣，其中前述連 桿形成一 L型連桿’其一端為固定之轴部’另一端為可 啟閉前述流道連通兩供墨室。 4 2.如申請專利範圍第1或14或27或3 3或39項所述之供墨卡 匣，其中前述二供墨室具有一供墨口，藉以提供作為喷 墨之出口。

   01P0146.ptd 第30頁