专利名称:墨水匣负压调节辅助器的利记博彩app
技术领域:
本发明涉及一种墨水匣负压调节辅助器,可应用于喷墨打印机的墨水匣的内部;特别是涉及一种利用独立气袋变化体积的墨水匣负压调节辅助器。
目前已有两种被普遍采用的系统可使喷墨打印头(print head)能依照一系列的控制指令喷射墨滴;其一为热气泡系统(thermal bubblesystem),其二为压电系统(piezoelectric system)。采用上述两种系统的喷墨打印头,都设有复数个微孔(orifice),而每一微孔各有其相连的墨腔(ink chamber)。在操作中,墨水从储墨匣导入喷墨打印头的墨腔,然后从微孔中将墨滴喷向所喷印的目标表面。热气泡型态的喷墨打印头,利用一薄膜电阻(thin-film resistor)对墨腔里的墨水加热而使之瞬间汽化,并借由墨水汽化的膨胀力量迫使墨水从喷墨打印头的微孔里喷出。压电型态的喷墨打印头则具有压电元件(piezoelectricelement)可根据一是列的控制指令而动作,动作时压电元件在喷墨打印头里产生压力波(pressure wave),可迫使墨腔里定量的墨水从喷墨打印头的微孔中喷出。
虽然上述两种系统都可算是性能可靠且操作效率良好的喷墨打印头设计,但却都缺乏一种可在其静止状态防止墨水从微孔中渗出(permeating)的防渗漏措施。墨水如果从微孔里渗漏,将会使喷出的墨滴落点变得不准确,进而影响打印的品质。为解决这一问题,必须在墨水匣内维持一轻微负压(slight underpressure),使喷墨打印头在暂停或停止动作时,让墨腔里的墨水不会从微孔里渗出。
下文中,所谓的负压,是指墨水匣内的压力小于外界空气(ambientair)压力时的压力差值。墨水匣内必须维持足够程度的负压,才能避免墨水从喷墨打印头里的微孔渗漏。但是如果负压过大,将会抵消喷墨打印头内喷出墨滴的喷印动力,其可能的影响包括使喷出的墨滴尺寸无法维持稳定或渐渐变小,使喷印的质量变差,严重时甚至会使墨滴无法完全喷出。
为维持正常操作,负压值必须经常维持在一可操作的范围内(operating range)。也就是说,负压必须使之大于可防止墨水从喷墨打印头渗漏的压力值,同时,又必须小于可能妨碍喷印的压力值。为了同时满足上述条件,针对各种不同等级的产品要求,目前已有许同不同的技术。
例如,约翰·迪恩(John H.Dion)等人提出的“放宽喷墨水匣的可操作环境条件的方法与装置(Method And Apparatus For Extending TheEnvironmental Operating Range Of An Ink Jet Print Cartridge)”美国专利第4,992,802号,采用两个压力控制机构以维持墨水匣内的负压,其中第一压力控制机构用以控制补气或补墨的流量,第二压力控制机构用以控制储墨的容积,借助上述机构作用,可共同维持一墨水匣内的负压在一可正常范围内操作。
迪恩等人的发明,虽然能合理地控制墨水匣内的负压,但其构造却略嫌复杂,而且比较浪费墨水匣内储存墨水的空间。相比之下,结构比较简单的,有詹姆斯 帕乐雪客(James E.Pollacek)等人所提出的“喷印笔的调节器(Regulator For Ink-jet Pens)”美国专利第5,040,002号。该专利直接在储墨水匣上开设通气孔,又在通气孔上设一金属阀座,利用磁力使阀门一直关闭,直到匣内的负压大到使外界的空气压力足以冲开阀门时才补进外面的空气,随后磁力又将使阀门紧密,继续保持气密以维持匣内的负压。借由上述机理,使墨水匣内的负压可被灵敏地维持在一既定的范围内操作。
此种利用磁力阀门来控制补气通道的墨水匣构造,其构造虽然远比迪恩等人的发明简单,但是万一此种产品在运送过程中不慎接近强力磁场,则金属阀座与阀门的磁力将会受到改变。如此一来,其负压的设定范围便无法准确地控制,故会连带地影响产品的打印及品质。
本发明的上述目的是这样实现的一种墨水匣负压调节辅助器,设于一喷墨笔的墨水匣内,该喷墨笔包括喷墨打印头及墨水匣等两部分,其关键在于墨水匣内设有一里面装有定量空气并可变化体积的独立容器。
本发明所述的墨水匣负压调节辅助器,其中该独立容器可以为一独立气袋。
本发明的上述目的也可以是这样实现的一种墨水匣负压调节辅助器,设于一喷墨笔的墨水匣内,该喷墨笔包括喷墨打印头及墨水匣等两部分,其关键在于墨水匣里面装有一独立气袋,并在该墨水匣的一面设有通气孔,并包括一固定座,与该墨水匣的通气孔相通;以及一补气装置。
本发明所述的墨水匣负压调节辅助器,其中该补气装置包括一气密元件,装置于该固定座之内用以堵住该通气孔;以及一弹性元件,装置于该固定座之内用以推顶该气密元件,使之保持于偏向封堵该通气孔的位置。
本发明的上述目的还可以是这样实现的一种墨水匣负压调节辅助器,设于一喷墨笔的墨水匣内,该喷墨笔包括喷墨打印头及墨水匣等两部分,其关键在于墨水匣里面装有一独立气袋,并在该墨水匣的一面设有通气孔,并包括一固定座,具有弹性并与该墨水匣的通气孔相通;以及一气密元件,装置于该固定座之内并利用该固定座的弹性力量封堵该通气孔。
本发明所述的墨水匣负压调节辅助器,其中该固定座可以为一弹簧制品、或为一橡胶制品。
本发明所述的墨水匣负压调节辅助器,其中该固定座与气密元件可以同为一橡胶制品,并且是一体成型。
本发明所述的墨水匣负压调节辅助器,其中该气密元件可以为一“O”型环。
由此可见,本发明所提供的墨水匣负压调节辅助器,可为一种不与匣外空气相通的独立气袋或容器。在操作中,当墨水匣内的墨水液位逐渐在喷印的操作中降低,根据波义尔与查理定律(Boyle’s and Charles’laws)P1V1=P2V2,因此独立气袋或容器体积将会随之变大,以平衡因液位下降所产生的压力变化。在本发明所举出的实施例当中,包括可配合其它各种的补气装置,以共同维持墨水匣内的负压在正常范围内操作。
如
图1所示,应用本发明的喷印笔可包括一墨水匣10及一喷墨打印头20组合而成。喷墨打印头20具有若干个微孔21,利用软性电极板22接收控制信号,根据所输入的一系列的信号,可使不同的微孔21依据指令喷出墨滴于喷印的目标物上。
该喷墨打印头20可采用热气泡系统(thermal bubble system)或压电系统(piezoelectric system)的其中任何一种。无论采用上述哪一种系统的喷墨打印头20,其内部每一微孔21都分别各有与之相连的墨腔(ink chamber)。在喷墨的操作中,墨水30从墨水匣10导入喷墨打印头20的墨腔(已知构造,未图示),然后从微孔21中将墨滴喷向所喷印的目标表面。若是采用热气泡型态的喷墨打印头,则喷墨打印头20里面会有一薄膜电阻(thin-film resistor)(已知元件,未图示)对墨腔里的墨水30加热而使之瞬间汽化,并借由墨水汽化的膨胀力量迫使墨水30从喷墨打印头20的微孔里喷出。若选择采用压电型态的喷墨打印头,则喷墨打印头20应设有压电元件(piezoelectric element),使之根据软性电极板22所接收的控制信号动作,动作时使压电元件在喷墨打印头里产生压力波(pressure wave),而迫使墨腔里定量的墨水30随之从喷墨打印头20的微孔21中喷出。
第一实施例如图2所示,根据本发明的一具体实施例,可在墨水匣10内设一独立气袋40,使气袋40根据墨水匣10内的负压状态变化体积,防止负压过大。一般热气泡式或压电式喷墨打印头在静止状态,墨水匣10内负压只要与外界的压力差必须大于2.5公分水柱(cm·H2O)才能防止墨水30从喷墨打印头20的微孔里自由渗出;而当墨水匣10内与外界的压力差超过11.5公分水柱高时,该喷墨打印头20通常已无法继续正常喷墨。因此,气袋40的存在目的,即是利用其体积变化,使墨水匣内的负压因此被维持在2.5~11.5公分水柱高的范围。
第二实施例如图3所示,除可在墨水匣10内设一独立气袋40之外,在墨水匣10上设一通气孔12及一补气装置。该补气装置可包括一固定座13内装一顶针1301及一弹簧1302,该顶针1301受弹簧1302的力量推顶而使之偏向于堵住通气孔12的位置。设定弹簧1302的弹力,使墨水匣10内、外的压力差到达一临界值(Critical Value)时,例如11.5公分水柱高时,让大气压力的作用力胜过弹簧1302的弹力而使顶针1301后退,以便使微量的空气补入,让墨水匣10内的负压回到一可正常喷墨打印的范围。
第三实施例如图4所示,在固定座14内可装置一气密元件1401及一弹簧片1402;利用弹簧片1402的力量使气密元件1401保持于封堵通气孔12的位置。当负压增加到一临界值(Critical Value)时,让大气压力的作用力胜过弹簧1402的弹力而使气密元件1401后退,以便使微量的空气补入,让墨水匣10内的负压回到一可正常喷墨打印的范围。
气密元件可利用橡胶制作成锥体或蛋头型表面的形式来构成。临界值(Critical Value)可设定于9~10公分水柱高之间。
第四实施例如图5所示,可使固定座15具有弹性,里面可装置一气密元件1501;利用固定座15的弹性产生力量使气密元件150l保持于封堵通气孔12的位置。当负压增加到一临界值(Critical Value)时,让大气压力的作用力胜过固定座15的弹力而使气密元件1501后退,以便使微量的空气补入,让墨水匣10内的负压回到一可正常喷墨打印的范围。
固定座15可为弹簧或橡胶制品。气密元件1501可利用橡胶制作成“O”型气密环、锥体或蛋头型表面构成。若固定座15与气密元件1501同为橡胶制品,则可考虑以一体成型的方式生产。上述临界值(CriticalValue)可设定于9~10公分水柱高之间。
第五实施例如图6所示,根据本发明的一具体实施例,可在墨水匣10内设一独立气袋40及一毛细力通道16。有关该毛细力通道16目前已有许多设计可供参考,例如美国专利第5,526,030、5,600,358号等的专利内容。本发明在此不予赘述。
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上,但其目的并非用以限定本发明,任何熟悉本发明的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当有能力作适当的等效设计与润饰;例如,以可改变体积的容器替代上面所述的独立气袋40,而其目的仍属利用体积变化来调整墨水匣内的压力的技术范畴。对于熟悉本发明的普通技术人员而言,这种简单的等效改变,发明人应该不需要为之一一举例或绘图说明,而发明也将不放弃主张这些等效设计的权利。因此,本发明的保护范围应当以权利要求所确定的范围,及可由一般等同论解释所及的内容为准。
权利要求
1.一种墨水匣负压调节辅助器,设于一喷墨笔的墨水匣内,该喷墨笔包括喷墨打印头及墨水匣等两部分,其特征在于墨水匣内设有一里面装有定量空气并可变化体积的独立容器。
2.如权利要求1所述的墨水匣负压调节辅助器,其特征在于所述的独立容器为一独立气袋。
3.一种墨水匣负压调节辅助器,设于一喷墨笔的墨水匣内,该喷墨笔包括喷墨打印头及墨水匣等两部分,其特征在于墨水匣里面装有一独立气袋,并在该墨水匣的一面设有通气孔,并包括一固定座,与该墨水匣的通气孔相通;以及一补气装置。
4.如权利要求3所述的墨水匣负压调节辅助器,其特征在于所述的补气装置包括一气密元件,装置于该固定座之内用以堵住该通气孔;以及一弹性元件,装置于该固定座之内用以推顶该气密元件,使之保持于偏向封堵该通气孔的位置。
5.如权利要求4所述的墨水匣负压调节辅助器,其特征在于所述的气密元件包括一顶针。
6.如权利要求4所述的墨水匣负压调节辅助器,其特征在于所述的弹性元件包括一螺旋弹簧。
7.如权利要求4所述的墨水匣负压调节辅助器,其特征在于所述的弹性元件包括一弹簧片。
8.如权利要求4所述的墨水匣负压调节辅助器,其特征在于所述的气密元件为一橡胶制锥体。
9.如权利要求4所述的墨水匣负压调节辅助器,其特征在于所述的气密元件为一橡胶制蛋头型体。
10.一种墨水匣负压调节辅助器,设于一喷墨笔的墨水匣内,该喷墨笔包括喷墨打印头及墨水匣等两部分,其特征在于墨水匣里面装有一独立气袋,并在该墨水匣的一面设有通气孔,并包括一固定座,具有弹性并与该墨水匣的通气孔相通;以及一气密元件,装置于该固定座之内并利用该固定座的弹性力量封堵该通气孔。
11.如权利要求10所述的墨水匣负压调节辅助器,其特征在于所述的固定座为一弹簧制品。
12.如权利要求10所述的墨水匣负压调节辅助器,其特征在于所述的固定座为一橡胶制品。
13.如权利要求10所述的墨水匣负压调节辅助器,其特征在于所述的固定座与气密元件同为一橡胶制品,并且是一体成型。
14.如权利要求10所述的墨水匣负压调节辅助器,其特征在于所述的气密元件为一“O”型环。
全文摘要
本发明提出一种墨水匣负压调节辅助器,设于一喷墨笔的墨水匣内,该喷墨笔包括喷墨打印头及墨水匣等两部分,其墨水匣内设有一里面装有定量空气并可变化体积的独立容器。该独立容器于墨水匣内根据波义尔与查理定律的P
文档编号B41J2/175GK1401491SQ01130639
公开日2003年3月12日 申请日期2001年8月16日 优先权日2001年8月16日
发明者徐其中, 周景瑜 申请人:飞赫科技股份有限公司