CN1138639C - 纤维吸墨体、墨水盒、喷墨墨盒和喷墨打印设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于喷墨打印设备领域，提供了一种由纤维制成的吸墨体、包含这种吸墨体的墨水盒、喷墨墨盒以及喷墨打印设备和一种生产墨水盒的方法。储存注入墨水盒中的墨水，用于通过纤维之间的毛细作用力而喷墨。在充填墨水之前在所述纤维的一个表面上沉淀重量为墨水重量的0.002-0.2%或重量为纤维重量的0.01-0.5%的非离子表面活性剂。本发明解决了现有技术中吸墨效率低和墨水性能不够稳定的问题。

Description

纤维吸墨体、墨水盒、喷墨墨盒和喷墨打印设备

技术领域

本发明涉及一其中注有墨水的吸墨体、一墨水盒、与吸墨体相连并用于根据需要通过一供应开口供应一种液体，以及墨水盒的生产方法。本发明还涉及一包括一喷墨打印头的喷墨墨盒和一喷墨打印设备。

背景技术

在用于喷墨打印设备的墨水盒中，包括一墨水盒部分的墨水盒的形式为与一打印头整体相连的喷墨墨盒，典型的是提供用于调节储存在墨水盒中的墨水的压力的装置，使该压力相对于大气压为负压，从而使用作打印装置的喷墨打印头获得好的供墨能力。

至于这种压力(以下称为“真空”)的发生装置，经常采用由聚氨酯泡沫形成的吸墨体。最近几年的趋势是采用一种利用纤维的方法，包括具有方向性的纤维束，毡等。

例如，日本专利申请公开No.15839/1994和No.255121/1994分别公开了采用一种由毡形成的吸墨体。而且，共同拥有的日本专利申请公开No.20115/1996提出了一种墨水盒，至少在供墨侧具有一充填纤维体区域，其中，纤维体在弹性弯曲的范围内变形，并且其中纤维体在于该区域中形成沿各个方向的许多交叉的状态下填在该区域中。

另一方面，考虑到注入吸墨体中的墨水，最近几年已发展了满足在普通纸上输出清晰的颜色的要求，当墨水排放到明信片的表面上时提高明信片中防水性等的墨水。

例如，为了在普通纸上进行彩色打印时避免相邻的不同色彩区域的边缘区域相互渗色，在喷射墨水之前在打印纸上的预定打印位置排出或喷射预处理液体，然后喷射包含阴离子染料的超渗透型墨水，以与预处理液体发生反应而使染料不可溶解。当为了满足上述要求采取措施改善墨水时，要求墨水中包含的成份具有最佳物理性能。

与现有技术中采用例如聚氨酯泡沫等的泡沫体作为吸墨体的方法相比，用作吸墨体的纤维具有在与墨水接触时优良的吸墨效率和化学稳定性。这是因为纤维吸墨体在墨水盒的内部体积中的实际体积小于通常的泡沫吸墨体的体积，并且纤维本身不与墨水反应。

特别是，当使用廉价且具有优良的耐酸、耐碱和抗溶并且成本低的聚烯烃树脂作为纤维材料时，纤维可相对于墨水具有优良的化学稳定性。因此，吸墨体被设计成相对于墨水具有惰性。

然而，本发明人经研究发现，当包括阴离子染料的墨水在温度为60℃的条件下长时间储存时，可引起打印性能的显著变化。当检查墨水的物理性能值时，已发现与墨水的初始物理性能相比，墨水具有高的粘滞性和低的表面张力。

另一方面，当在注入墨水前用纯水清洗吸墨体并且吸收了墨水的吸墨体在同样条件下储存一长的时期时，与没有清洗吸墨体的情形相比，可看出打印质量的不同。

通过这种试验，本发明人得出一个结论，即在吸墨体上沉淀着一种可引起墨水的物理性能改变的物质，这样领先一步获得了现有技术中所没有的新的观点。该观点就是，通过正确地利用物质的上述性能，为与喷墨墨盒一起使用的吸墨体提供最佳性能、它在注入墨水前对注入墨水来说是最佳的并在注入墨水之后相对于墨水稳定。

鉴于这种新颖的观点，对包括作为基础材料的纤维的生产过程的吸墨体的生产过程重新进行了研究。其结果，不管所使用纤维的形式如何，例如毡、纤维束等，注意力集中到沉淀在纤维上的油性材料。对于油性材料，使用一种与纤维相应的油性材料。纤维上沉淀的油性材料的量在干燥后为纤维质量的0.5～2％。该油性材料包含作为化学成份的表面活性剂。

本发明人注意到油性材料及油性材料中的表面活性剂，并提出本发明的新颖的方法以通过利用油性材料和包含于其中作为成份的表面活性剂而容易地实现上面提出的观点。

发明内容

本发明在这种新的发现的基础上作出。因此，本发明的一个目的是提供一种注入墨水的吸墨体，它利用纤维并可用于各种物理性能的墨水，一种使用这种吸墨体的墨水盒和喷墨墨盒，以及一种装有这种墨水盒或喷墨墨盒的喷墨打印设备。

为实现上述目的，本发明提供了一种由纤维制成的吸墨体，储存注入墨水盒中的墨水，用于通过纤维之间的毛细作用力而喷墨，其中，在充填墨水之前在所述纤维的一个表面上沉淀重量为墨水重量的0.002-0.2％的非离子表面活性剂。

沉淀在所述纤维上的所有或一部分表面活性剂可从所述纤维的表面上除去。

本发明还提供了一种由纤维制成的吸墨体，储存注入墨水盒中的墨水，用于通过纤维之间的毛细作用力而喷墨，

其中，在充填墨水之前在所述纤维的一个表面上沉淀重量为纤维重量的0.01-0.5％的非离子表面活性剂。

本发明还提供了一种由纤维制成的吸墨体，储存注入墨水盒中的墨水，用于通过纤维之间的毛细作用力而喷墨，其中，在所述纤维的表面上沉淀非离子表面活性剂。

墨水中的所述非离子表面活性剂的模糊点最好高于或等于65℃。

最好，所述由纤维制成的吸墨体至少在其表面上进行热成形处理。

最好，所述纤维包含作为主要成份的聚烯烃型树脂，所述聚烯烃型树脂为聚丙烯。

本发明还提供了一种墨水盒，包括：一由纤维制成的吸墨体，储存注入的墨水、纤维之间有毛细作用力；和一壳体，容装所述吸墨体并具有一大气连通部分，其中，在充填墨水之前在所述纤维的一个表面上沉淀重量为墨水重量的0.002-0.2％的非离子表面活性剂。

最好，所述壳体具有一供墨口，并且所述吸墨体装设在由所述壳体围绕的区域的在所述供墨口侧的一区域中。

所述壳体最好形成一吸墨体容器腔，具有与所述吸墨体的外周边相当的内周边。

本发明还提供了一种墨水盒，包括：一由纤维制成的吸墨体，储存注入的墨水，纤维之间有毛细作用力；一壳体，容装所述由纤维制成的吸墨体并具有一大气连通部分；和沉淀在所述纤维的表面上的非离子表面活性剂。

最好，所述壳体由至少一个储存包含阳离子物质的喷射液体的墨水腔和至少一个储存包含阴离子物质的喷射液体的墨水腔整体形成而构成，至少一种所述喷射液体为彩色打印墨水。

最好，所述壳体设有多个墨水容器，包括至少一个储存包含阳离子物质的喷射液体的墨水容器和至少一个储存包含阴离子物质的喷射液体的墨水容器，并且所述喷射液体的一部分或全部为彩色打印墨水。

本发明还提供了一种喷墨墨盒，包括：一墨水盒，该墨水盒包括：一由纤维制成的吸墨体，储存注入的墨水，纤维之间有毛细作用力；和一壳体，容装所述吸墨体并具有一大气连通部分，其中，在充填墨水之前在所述纤维的一个表面上沉淀重量为墨水重量的0.002-0.2％的表面活性剂；和一喷墨打印头，用于通过将储存在所述墨水盒中的喷射墨水喷射在一打印媒体上而进行打印。

本发明还提供了一种喷墨墨盒，包括：一墨水盒，该墨水盒包括：一由纤维制成的吸墨体，储存注入的墨水，纤维之间有毛细作用力；一壳体，容装所述吸墨体并具有一大气连通部分；和沉淀在所述纤维表面上的非离子表面活性剂；和一喷墨打印头，用于通过将储存在所述墨水盒中的喷射墨水喷射在一打印媒体上而进行打印。

最好，所述墨水盒相对于所述喷墨打印头可拆开。

本发明还提供了一种喷墨打印设备，包括：一种喷墨墨盒，包括：一墨水盒，该墨水盒具有：一由纤维制成的吸墨体，储存注入的墨水，纤维之间有毛细作用力；和一壳体，容装所述吸墨体并具有一大气连通部分，其中，在充填墨水之前在所述纤维的一个表面上沉淀重量为墨水重量的0.002-0.2％的表面活性剂；和一喷墨打印头，用于通过将储存在所述墨水盒中的喷射墨水喷射在一打印媒体上而进行打印；和一可拆卸地安装所述喷墨墨盒的托架。

本发明还提供了一种喷墨打印设备，包括：一种喷墨墨盒，包括一墨水盒，该墨水盒具有：一由纤维制成的吸墨体，储存注入的墨水，纤维之间有毛细作用力；和一壳体，容装所述吸墨体并具有一大气连通部分；和沉淀在所述纤维表面上的非离子表面活性剂；和一喷墨打印头，用于通过将储存在所述墨水盒中的喷射墨水喷射在一打印媒体上而进行打印。

最好，所述墨水盒相对于所述喷墨打印头可拆卸。

本发明还提供了一种墨水盒的生产方法，墨水盒包括一由纤维制成的吸墨体，储存注入的墨水，并且纤维之间有毛细作用力，和一壳体，容装所述吸墨体并具有一大气连通部分，该方法包括如下步骤：制备一吸墨体，其中，在充填墨水之前在所述纤维的一个表面上沉淀重量为墨水重量的0.01-0.5％的表面活性剂；制备所述壳体；将所述吸墨体***所述壳体中；以及将墨水注入所述吸墨体中。

最好，所述沉淀表面活性剂的步骤在制备长纤维或短纤维的步骤中进行。

在所述沉淀表面活性剂的步骤中，最好，所沉淀的表面活性剂为非离子表面活性剂。

在该生产方法中最好还有一个纤维聚集体的压缩热成形步骤，以具有相应于所述壳体内部结构的外表面。

通过下面参照附图对本发明的实施例的描述，本发明的上述和其它的目的、效果、特征和优点，将变得更加明显，附图中：

附图说明

图1为用于解释本发明的喷墨墨盒的结构的透视图；

图2A和2E为示出将一吸墨体***图1所示喷墨墨盒中的***方法的示意图；

图3为示出本发明的喷墨墨盒的另一实施例的透视图；

图4A和4B为示出长丝或长纤维的制造方法的示意图；

图5A和5B为示出短丝或短纤维的制造方法的示意图；

图6A至6D为示出将墨水注入由通常的聚氨酯泡沫构成的吸墨体中的过程的示意图；

图7A至7D为将墨水注入本发明的吸墨体中的过程的示意图；

图8A为示出本发明的喷墨墨盒的再一实施例的生产过程的示意图；

图8B为由图8A所示生产方法生产的墨水盒的分解透视图；

图9为本发明喷墨墨盒的再一实施例的断面图；

图10A至10C示出本发明喷墨墨盒的再一实施例，其中图10A为带3个腔的彩色墨水盒的分解透视图；

图10B为带1个腔的黑色墨水盒的分解透视图；

图10C为一喷墨打印头的分解透视图，其上可装有如图10A和10B所示的可更换的墨水盒；以及

图11为一种喷墨打印设备的结构的透视图，其上装有根据本发明的作为喷墨墨盒的墨水盒。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本发明的优选实施例。

根据本发明的墨水盒形式可为一种如图1和10B所示的带单个腔的墨水容器结构，一种如图3所示的内部空间分成两个腔的墨水容器结构，一种内部空间分成用于各种颜色的多个腔并且分开的腔如图10A所示结合的墨水容器结构，一种如图9所示内部空间分成多个腔而作为吸墨体的纤维体只装在一个腔中的墨水容器结构，或一种将纤维体装在一个具有将墨水供到一喷墨打印头的供墨开口的腔中并且装有纤维体的腔与一个或多个其它的腔连通的结构。墨水盒的这些形式仅为举例，并非穷举。因此，本发明不受这些例子的限制。

关于本发明的喷墨墨盒的形式，它可为一种如图10C所示的墨水盒和喷墨打印头相互独立并可根据需要拆装的结构，或一种如图3所示的墨水盒和喷墨打印头形成一个整体的结构。

关于喷墨打印设备的形式，可为一种如图11所示的带有一个可装有多个用于各种颜色并具有上述结构的墨水盒的喷墨墨盒的结构。[第1实施例]

图1为应用本发明的一种墨水盒的透视图。图1为共同拥有的日本专利申请公开No.20115/1996中提出的一种墨水盒。在墨水盒1的墨水容器11中有一用于连通墨水容器11内部空间与大气的孔7。墨水容器11还形成有一墨水供应开口8，与喷墨打印头部分12的供墨管14相连。在墨水容器11中有一用于连通墨水容器11内部空间与大气的孔7。墨水容器11还形成有一墨水供应开口8，与喷墨打印头部分12的供墨管14相连。在由墨水容器11和盖2限定的一个区域中，充填有用作能够通过毛细作用吸收墨水的吸墨体的纤维F。

在上述结构的墨水盒中，为了确定油性材料中的表面活性剂的影响，本发明人对相对于二甘醇(DEG)***墨水类型1的墨水沉淀在纤维上的表面活性剂的量进行了试验，该类型墨水包含下列成份，其中表面活性剂没有列出。

墨水类型1的成份(重量百分比)

染料(C.I.FB2)                  2％

DEG                            15％

乙醇                           5％

纯水                           78％

在彻底清洗纤维F后，在纤维F中吸收具有上述成份的墨水类型1之前，在纤维F表面沉淀稀释的表面活性剂，从而使沉淀的表面活性剂在干燥之后的重量为注入墨水重量的0.05～1％。在注入墨水后，通过检查附着能力和渗色来检查从打印头12喷射的打印质量。因而，获得下面表1所示的结果。在表1中，附着能力和渗色分成五个等级，即1(不好)至5(好)级，当两者均大于或等于4时，则打印质量非常好。

                              表1

用于墨水的表面活性剂的填加量(重量百分比)	附着能力的评价	渗色性的评价
			1.0％	5	3
0.5％	5	3
			0.25％	4	3
0.2％	4	4
			0.1％	4	5
0.05％	4	5

在上述试验的基础上，对表面活性剂的0.2％～0.25％范围内的添加量进行进一步检测。其结果，发现附着能力和渗色的打印特性没有问题，并且即使在高温(例如60℃等)储存测试中也没有问题的表面活性剂的添加量的上限为0.2％。

考虑到墨水特性，没有下限。然而，与完全除去表面活性剂相比可发现在墨水盒生产过程和墨水的注入过程中对吸墨体进行预处理具有下述优点。

图2A至2E为示出墨水盒的生产过程的一个例子的示意图。

下面参照附图2A至2E简要说明生产过程，首先。如图2A所示，准备一个可***墨水容器11中的引导体15。该引导体15为两端开口的套筒。两端之间的距离大于墨水容器11的深度。纤维F装在引导体15中而没有固定于引导体15的内圆周表面上。接下来，如图2B所示，通过墨水容器11的开口部分***引导体15以将引导体15的下部设置在容器中。接下来，如图2C所示，通过从引导体15的上侧开口***的推件16将纤维F向下压，将其压到容纳在容器11中的尺寸。此时，为了防止将纤维推出供墨口8，该供墨口可根据需要由图中未示出的密封件密封。完成压缩后，去掉推件16和引导体15，如图2D所示。然后，通过安装盖件2，如图2E所示完成墨水盒。

在墨水盒的这种生产过程中，通过在纤维表面上沉淀表面活性剂，在纤维表面上产生润滑，因而可非常顺利地完成将纤维***引导体15和墨水容器11中及除去引导体。而且，在压缩步骤中，各纤维不受滑动时静电的影响。因此，可为墨水盒提供没有不希望出现的局部压缩密度波动的理想的用于喷墨的吸墨体。

应注意，即使不用上述生产过程中的引导件而是将纤维块通过开口部分直接***容器中并用盖件关闭开口部分，也可获得类似的效果。

另一方面，图6A至6D和图7A至7D为注入过程的示意图。

首先，参照图6A至6D简要说明通常的聚氨酯泡沫中的墨水注入过程和墨水渗入吸墨体中的方式。

在图6A中，一墨水注入针62通过设在墨水容器61中的墨水注入孔70而***吸墨体64中，其尖端靠近供墨口68。供墨口68，大气连通口67和墨水注入孔70。由密封件63a，63b和63c密封。在降低墨水容器61中的压力后，墨水被逐渐吸入吸墨体64中。然而，由于吸墨体64本身的低可湿性，墨水可流过由设在墨水容器61中的图中未示出的通气肋限定的空间65。一旦墨水流过空间65，墨水则流过空间65而不是流过吸墨体64，如图6C所示。在最坏的情况下，当墨水注入如图6D所示结束时，在吸墨体64中出现墨水甚至一次也未渗入的区域69，或者即使在墨水渗入的区域也保留有细小的气泡B。

即使当完全清洗由疏水纤维形成的吸墨体时，需采取各种措施避免上述问题，因而使生产过程复杂。

另一方面，图7A至7D示出在沉淀表面活性剂的情况下墨水在墨水注入过程中渗透入吸墨体中。

如图7A所示，墨水通过墨水注入针62注入并渗入吸墨体74中。这里，即使当吸墨体74中采用的纤维为疏水材料时，通过在表面上沉淀表面活性剂使其具有亲水性。因此，如图7B和7C所示，由于纤维F表面上的纤维之间的毛细作用而产生的动力大于破坏纤维F表面上的纤维之间的弯液面的力，因而墨水可确定地渗入吸墨体中而不会流入空间65中。其结果，如图7D所示，在完成墨水注入的步骤中可使吸墨体74的整个区域中吸满墨水。另一方面，在渗入墨水的区域76中不可能保留细小气泡。

虽然上述墨水注入过程是在真空条件下进行的，但当采用根据本发明的吸墨体时，即使在大气压下也可将墨水注入吸墨体中，从而进一步简化生产过程。为了获得本发明的上述效果，需在用作吸墨体的纤维上沉淀表面活性剂。作为本发明人试验的结果，业已证实当用于吸墨体的表面活性剂的沉淀量至少为大于或等于吸墨体重量的0.02％时可获得上述效果。

相应于使用纤维的吸墨体的纤维的半径、形状和尺寸，由于当吸墨体的纤维重量约为吸墨体中吸收的墨水量的3～10倍时，可保持吸墨体的性能，通过在吸墨体表面上沉淀表面活性剂可获得上述效果，从而表面活性剂的浓度相对于注入吸墨体中的墨水量增加0.002％(重量百分比)。

从试验结果发现预先沉淀在吸墨体上的表面活性剂的量最好是墨水的0.01～0.2％(重量百分比)，或者为吸墨体中纤维重量的0.01～0.5％。

为了在***墨水盒和将墨水注入墨水盒之前在吸墨体上沉淀上述量的表面活性剂，可在彻底清洗纤维后沉淀所需量的表面活性剂。也可利用纤维的生产过程实现表面活性剂的沉淀。因此，下面参照附图4A和4B以及图5A和5B来描述利用纤维生产过程的方法。作为用于吸墨体中的纤维，经常使用合成纤维。合成纤维通常分成长丝(长纤维)和短丝(短纤维)。图4A和4B示出长丝的生产过程，而图5A和5B示出短丝的生产过程。

当吸墨体包含长丝时，如图4A所示，一材料树脂被熔化并由一挤压机挤压。然后由一空气冷却管81冷却以进行精纺。冷却后在纤维的表面上通过辊84应用稀释的纤维精纺油性材料83。然后，通过辊85拉直纤维并将其绕在一筒管上。然后，如图4B所示，在一折皱器87中设置多个筒管86，以将纤维绕到一卷绕盘88上。

另一方面，如图5A所示，当吸墨体包含短纤维时，材料树脂被熔化并由挤压机130挤压出，然后由空气冷却管131冷却以进行纤维精纺。冷却后，通过辊134将纤维精纺油性材料133应用到冷却纤维132上。然后，纤维被辊135拉直并放入盘绕罐136中。然后，如图5B所示，从多个盘绕罐136中导出的纤维束聚集在一起由辊137进行拉直，然后再沉淀上作为最终油性材料138的稀释纤维精纺油性材料。沉淀之后，由一折皱器139对纤维进行折皱。根据纤维的应用，纤维束140或通过切割机141切割纤维束140而形成的用作短纤维。

在上述过程中，在长纤维的情况下沉淀纤维精纺油性材料83，而在短纤维的情况下沉淀纤维精纺油性材料138。油性材料中包含的表面活性剂成份可限制在充入吸墨体中的墨水的0.002～0.2％(重量百分比)的范围内，从而不增加沉淀步骤就可获得上述效果。

在这种情况下，油性材料的沉淀量不同于通常用于生产过程中的油性材料沉淀量。纤维制造之后，在***墨水容器中作为吸墨体之前，沉淀在吸墨体上的表面活性剂的量可控制保持在上述范围之内。另一方面，即使当一部分表面活性剂保留也不会出现问题。

作为所使用的油性材料，主要使用表面活性剂。而且，油性材料最好是具有静电抑制功能和润滑功能的阳离子表面活性剂。具体地说，阴离子表面活性剂可从聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯，聚乙二醇脂族羧酸酯等中选择。

应注意表面活性剂占油性材料的比率最好是60～100％。为了适应使用环境的温度变化，需使模糊点的温度高于或等于65℃。然而，模糊点是非离子表面活性剂的独特物理性能值。非离子表面活性剂在低于或等于模糊点并大于或等于夏季时赤热的温度下可溶于水中。[第2实施例]

图10A至10C示出根据本发明的喷墨墨盒的第2实施例，其中，图10A为带3个腔的彩色墨水盒20的分解透视图，图10B为具有单个腔的黑色墨水盒30的分解透视图，而图10C为一喷墨打印头40的分解透视图，其上可装设如图10A和10B所示的可更换的墨水盒。

彩色墨水盒20通常包括一墨水盒主体21，一包含针孔毡和纤维体并分别装在三个腔的每个中的吸墨体22，一用于关闭墨水盒主体21的开口部分的盖体23，和一固定到盖体23的一个表面上并用于抓住墨水盒主体21的抓取板24。吸墨体22的形状分别适用于各腔的结构并分成用于黄色，青色和品红色三种。标号26表示一用于标识墨水盒的信息内容的标签。

另一方面，黑色墨水盒30通常包括一墨水盒主体31，一包括纤维体并装在墨水盒主体31的腔中的吸墨体32，一用于关闭墨水盒主体31的开口部分的盖体和一用于抓住主体31的抓取板34。标号36表示用于标识墨水盒的信息内容的标签。

喷墨打印头40通常包括一用于装设上述各墨水盒的墨水盒托架41，和一安装在托架41上的打印头部分42。墨水盒托架41包括一安装在***各墨水盒的供墨口(未示出)中的供墨管(未示出)的尖端部分的过滤器，以除去墨水中的杂质，一作为密封件的弹性件44，主要用于在装设墨水盒后防止墨水的蒸发，以及一用于将墨水盒固定到托架41上的锁定件45。打印头部分42包括一基板46、一打印线路板(PWB)47、一加热板(HB)48、一带槽的顶板49、一保持弹簧50、一端盒51和一流体通道件52。

在所示的实施例中，黑色墨水为高表面张力墨水，而黄、品红和青色三种彩色墨水为低表面张力墨水。墨水的物理物质，例如稳定性等，通过在纤维重量的0～2％的范围内改变包含聚氧乙烯烷基醚作为主要成份的非离子表面活性剂而确定。在0～0.01％范围内时，在纤维精纺过程中难以稳定地保持粘合性。另一方面，在0.5～2％的范围内时，即使考虑到保持墨水至少为吸墨体量的3～5倍，墨水的物理性质也会有很大改变。

另一方面，在0.01～0.5％，特别是0.1～0.2％的范围内时，纤维精纺过程中的粘合能力良好，并可平滑地将吸墨体平滑地***墨水盒中。而且，即使在将作为吸墨体的纤维体装入墨水盒容器中之后，剩下的表面活性剂显示出亲水性，以在大气压下注入时保持墨水。这样吸收的墨水即使在温度为60℃的高温下储存试验也不会改变物理性质。另一方面，对于注入墨水量，可获得高于或等于80～90％的充分的使用效率。这表明与采用聚氨酯泡沫的吸墨体的墨水盒相比，效率只会高不会低。

作为非离子型表面活性剂可从聚乙醇酯(polyalcohol ester)型表面活性剂，聚酯型表面活性剂，即聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯，聚乙烯脂肪酸酯等中选择。具体地说就是可选择Sanyo Kasei Kogyo公司的New Pole或Nom Pole或Takemoto Yushi公司的Delion。[第3实施例]

图3为示出根据本发明的墨水盒的第3个实施例的带内部结构的透视图。墨水盒由墨水容器11和喷墨打印头12整体形成。墨水容器11的内部空间分成两个腔。作为吸墨体的纤维体装在两个腔中。在一个腔中充填黑色墨水(也称为BK墨水)，而在另一个腔中充填一种特殊墨水(也称为S墨水)。该S墨水在BK墨水之前喷射到打印纸上的预定打印位置，并且S墨水是一种具有使喷射的BK墨水可溶的性质的消色差透明液体。标号2表示墨水容器11的盖体。

在所示实施例中，用聚酯纤维作为吸墨体。通常，作为从纤维精纺到毡的制造过程中所使用的粘合剂和抗静电剂，使用例如烷基硫代乙酸盐(alkyl sulfoacefate)的阴离子表面活性剂。这种范围在0.02～0.2％的阳离子表面活性剂不会在黑色墨水中引起问题。然而，在阳离子型特殊墨水中则会引起物理性质发生极大变化。因此，只有用作特殊墨水的毡吸收体被彻底清洗。这要求附加的处理过程。此外，清洗后的毡变得疏水，墨水注入过程变得复杂。

在所示实施例中，与上述第2实施例相似，作为非离子表面活性剂，选择Delion pp-645并制造到毡中。毡通常用作阴离子和阳离子墨水的吸墨体。然后，经高温储存和长期储存证实其物理性能的稳定性。

如上所述，在一种具有特别高的防水性的打印方法中，通过在作为打印媒体的打印纸上使阳性物质和阴性物质反应，通过采用包含沉淀有非离子表面活性剂的通常的纤维体的吸墨体，而不用专门准备包含阳性物质的吸墨体和包含阴性物质的吸墨体，可为包含阴性物质的墨水和包含阳性物质的墨水提供优良的墨水储存能力。因而，可使用同一种纤维体。[第4实施例]

图8A和8B示出根据本发明的墨水盒(喷墨墨盒)的第4个实施例。

图8A为示出本发明的喷墨墨盒的第4实施例的生产过程的示意图，而图8B为由图8A所示生产过程生产的墨水盒的分解透视图。

如图8B所示，与其它实施例相似，根据本发明的喷墨墨盒包括一墨水容器91，一盖件92，一供墨口93，一吸墨体94，一打印头部分95，一供墨管96，一大气连通开口97。所示实施例与前面其它实施例不同之处在于包含纤维的吸墨体94至少在具有与墨水容器的容装吸墨体的部分的内表面相当或相应的外表面的表面上被热压形成。

这种吸墨体94可通过在压力下将纤维块98***模子99a中，然后封闭盖子99b并加热模子而形成。如图9A所示。与其它实施例相似，即使在所示实施例中，由于在纤维块98的表面上沉淀表面活性剂，因而可制造可以平滑地***模子中，并且，与第1实施例类似，没有不希望的局部密度波动的理想地用于喷墨的吸墨体。另一方面，通过将温度设置在高于或等于允许加热但又不会引起表面活性剂成份改变的范围中时，在将吸墨体94***墨水容器91中并将墨水注入墨水盒中时可获得与其它实施例相当的效果。

在所示实施例中，具体地说，纤维块使用聚丙烯纤维和聚乙烯纤维以重量比7∶3混合的纤维。加热温度可确定在高于聚乙烯纤维的熔点而低于聚丙烯纤维的熔点的范围内，在所示实施例中为135～155℃。与其它实施例类似，可获得在将吸墨体***墨水盒中并将墨水注入墨水盒中时的效果。[第5实施例]

图9为示出根据本发明的墨水盒(喷墨墨盒)的第5实施例的透视图。

在所示实施例中，墨水盒为相应于打印头(图9中未示出)上独立分离型，一种墨水在一个墨水盒中。

如图9中所示，墨水卡盒60具有一由两个通过一肋54的连通部分57连通的墨水腔构成的内部结构。在作为第一墨水腔的真空发生件容器部分53中，装有作为真空发生件的纤维吸墨体4。在真空发生件容器部分53的壁部分上设有用于使连接到喷墨打印头(图中未示)的供墨管的供墨口8和真空发生件容器部分53与大气连通的大气连通开口7。

另一方面，在墨水容器部分56的底部设置用于将墨水充填到墨水卡盒60中的开口部55。在开口部分55中设置一密封件58。

墨水卡盒60中的肋54具有这样的结构，前述连通部分57形成于靠近墨水卡盒60的底部处。另一方面，用于与通过大气连通开口7引入真空发生件容器部分53中的大气进行空气/液体交换的槽54A在真空发生件容器部分53一侧从靠近连通部分57的位置延伸到肋54的壁部分。由此，首先消耗真空发生件容器部分53的墨水。当真空发生件容器部分53中的墨水的液体水平几乎达到槽A时，墨水容器部分56中的墨水在空气/液体转化作用下通过连通部分57供到真空发生件容器部分53中以被消耗。

即使在所示实施例中，可确保本发明的效果。应注意，作为纤维的树脂材料，可选择例如聚酯，聚砜，聚丙烯等在墨水接触能力上没有问题的材料。然而，作为便宜、重量轻和易于获得的材料，则最好是聚丙烯。通过将本发明的纤维吸墨体装在一透明的容器中而形成的墨水盒不仅可通过视觉确定墨水剩余量，而且可提高树脂再循环能力以重新利用用于制造墨水盒的材料，以利用作为吸墨体的优点之一的墨水使用的高效率，即利用较少量的剩余墨水。

例如，具有这种结构的墨水盒可作为可更换墨水盒装在图11所示的喷墨打印设备中。

图11为示出一种喷墨打印设备的结构的透视图，其上可装设根据本发明的墨水盒(喷墨墨盒)。

在图11中，标号101表示一打印机，102表示设在外壳上表面前部的一操作板部分，103表示一纸张输送盒，104表示从纸张输送盒103供出的一张纸(打印媒体)，以及105表示一排出纸张托盘。标号106表示一具有Z形断面的主体盖。主体盖106用于覆盖形成在外壳前右部分的一开口部分107。另一方面，在外壳中，设置由导轨(图中未示出)等支承的滑动架110。该滑动架110沿穿过纸张输送通道的纸张的宽度方向，即沿导轨等的纵向往复运动。

在所示实施例中，滑动架110通常具有一由导轨等水平支承的台110a，一在靠近导轨位置形成在台上用于接受喷墨头的开口部分(图中未示出)，一在开口部分前侧装在台110a上的用于接纳墨水卡盒1Y、1M、1C、1BK和1S的卡盒库110b，以及一用于防止接纳在卡盒库110b中的卡盒松脱的卡盒托架110c。

台110a的后端部可滑动地支承在导轨上。台110a的前端部的下侧安装在一图中未示出的导轨板上。应注意，导轨板可为一用于提升导轨的以悬臂方式枢轴转动的板，以防止通过纸张输送通道输送的纸张被升起。

在台110a的开口部分，喷墨头(图中未示出)安装成喷墨开口向下。卡盒库110b在前后方向形成用于同时接纳5个卡盒1Y、1M、1C、1BK和1S的通孔。在外周侧部上形成一个与卡盒托架110c的接合爪接合的接合槽110d。

在台110a的前端部，卡盒托架110c通过一铰链可枢轴转动地安装。库110b的前端部到铰链116的尺寸考虑到装在库中的卡盒1Y、1M、1C、1BK和1S从库110b的前端部伸出的尺寸确定。卡盒托架110c通常为矩形板状。在卡盒托架110c上，一对沿垂直于板平面的方向延伸的接合爪110e位于与由铰链116可枢轴转动地固定的下部远离的上部的两侧部并当关闭托架110c时适于与库110b的一对接合槽110d相接合。

另一方面，在托架110c的板部分中形成一用于与各卡盒1Y、1M、1C、1BK和1S的手柄部分接合的接合孔120。接合孔120具有相应于手柄部分的位置、结构和尺寸。

此外，应注意根据本发明的喷墨设备不仅可应用于例如文字处理器、计算机等信息处理设备的与其成一整体或与其分开的图像输出终端，而且可作为与阅读机，具有传递和接收功能的传真机结合的复制机。而且，根据本发明的喷墨设备还可用作在织物或纱上进行打印的打印设备。

如上所述，根据本发明，可以一种创新的方法制造喷墨效果最佳的吸墨体，其中，有效地应用油性材料，特别是包含在油性材料中的表面活性剂，同时调节油性材料中表面活性剂的量，而不降低纤维精纺过程的生产能力，并且墨水盒生产过程和墨水注入过程的效率都非常高。

特别地，在墨水盒生产过程中，由于沉淀在表面上的表面活性剂的润滑性能，吸墨体可平滑地***壳体(墨水盒)中。此外，由于表面活性剂的抗静电性和润滑能力，可使墨水盒中没有纤维被压缩时形成的不希望的局部密度集中。

另一方面，在墨水注入过程中，即使例如聚丙烯的具有疏水性能的合成纤维由于沉淀在表面上的表面活性剂也可具有亲水性。因此，通过包括大气压下的注射装置的简单注射装置可将墨水有效和确定地保存在吸墨体中。

此外，在一种为了抑制在相邻的不同颜色区域之间的边界区域的渗色以及为了获得特别高的防水性的打印方法中，通过在作为打印媒体的打印纸上阳离子物质和阴离子物质的反应，通过采用包括通常纤维体和沉淀在通常纤维体上作为高级墨水储存稳定剂的非离子表面活性剂的吸墨体可获得一种对包含阴离子物质的墨水和包含阳离子物质的墨水均有优良吸墨能力的吸墨体，而不需采用特殊的纤维体。因此，同样的纤维体或同样的纤维可同时用于包含阴离子物质的墨水和包含阳离子物质的墨水。

上面对本发明的实施例进行了描述，但本发明在由所附权利要求书所限定的范围内可作各种改变和修改而不脱离本发明的精神实质。

Claims (25)

1.一种由纤维制成的吸墨体，储存注入墨水盒中的墨水，用于通过纤维之间的毛细作用力而喷墨，

其中，在充填墨水之前在所述纤维的一个表面上沉淀重量为墨水重量的0.002～0.2％的非离子表面活性剂。

2.如权利要求1所述的由纤维制成的吸墨体，其特征在于，沉淀在所述纤维上的所有非离子表面活性剂均可从所述纤维的表面上除去。

3.如权利要求1所述的由纤维制成的吸墨体，其特征在于，沉淀在所述纤维上的一部分非离子表面活性剂可从所述纤维的表面上除去。

4.一种由纤维制成的吸墨体，储存注入墨水盒中的墨水，用于通过纤维之间的毛细作用力而喷墨，

其中，在充填墨水之前在所述纤维的一个表面上沉淀重量为纤维重量的0.01～0.5％的非离子表面活性剂。

5.一种由纤维制成的吸墨体，储存注入墨水盒中的墨水，用于通过纤维之间的毛细作用力而喷墨，

其中，在所述纤维的表面上沉淀非离子表面活性剂。

6.如权利要求5所述的由纤维制成的吸墨体，其特征在于，墨水中的所述非离子表面活性剂的模糊点高于或等于65℃。

7.如权利要求5所述的由纤维制成的吸墨体，其特征在于，所述由纤维制成的吸墨体至少在其表面上进行热成形处理。

8.如权利要求5所述的由纤维制成的吸墨体，其特征在于，所述纤维包含作为主要成份的聚烯烃型树脂。

9.如权利要求6所述的由纤维制成的吸墨体，其特征在于，所述聚烯烃型树脂为聚丙烯。

10.一种墨水盒，包括：

一由纤维制成的吸墨体，储存注入的墨水，纤维之间有毛细作用力；和

一壳体，容装所述由纤维制成的吸墨体并具有一大气连通部分，其中，在充填墨水之前在所述纤维的一个表面上沉淀重量为墨水重量的0.002-0.2％的非离子表面活性剂。

11.如权利要求10所述的墨水盒，其特征在于，所述壳体具有一供墨口，并且所述由纤维制成的吸墨体装设在由所述壳体围绕的区域的在所述供墨口侧的一区域中。

12.如权利要求10所述的墨水盒，其特征在于，所述壳体形成一由纤维制成的吸墨体容器腔，该由纤维制成的吸墨体容器腔具有与所述由纤维制成的吸墨体的外周边相当的内周边。

13.一种墨水盒，包括：

一由纤维制成的吸墨体，储存注入的墨水，纤维之间有毛细作用力；

一壳体，容装所述由纤维制成的吸墨体并具有一大气连通部分；和

沉淀在所述纤维的表面上的非离子表面活性剂。

14.如权利要求13所述的墨水盒，其特征在于，所述壳体由至少一个储存包含阳离子物质的喷射液体的墨水腔和至少一个储存包含阴离子物质的喷射液体的墨水腔整体形成而构成，至少一种所述喷射液体为彩色打印墨水。

15.如权利要求13所述的墨水盒，其特征在于，所述壳体设有多个墨水容器，包括至少一个储存包含阳离子物质的喷射液体的墨水容器和至少一个储存包含阴离子物质的喷射液体的墨水容器，并且所述喷射液体的一部分或全部为彩色打印墨水。

16.一种喷墨墨盒，包括：

一墨水盒，该墨水盒包括：

一由纤维制成的吸墨体，储存注入的墨水，纤维之间有毛细作用力；和

一壳体，容装所述由纤维制成的吸墨体并具有一大气连通部分，其中，在充填墨水之前的所述纤维的一个表面上沉淀重量为墨水重量的0.002-0.2％的非离子表面活性剂；和

一喷墨打印头，用于通过将储存在所述墨水盒中的喷射墨水喷射在一打印媒体上而进行打印。

17.如权利要求16所述的喷墨墨盒，其特征在于，所述墨水盒相对于所述喷墨打印头可拆开。

18.一种喷墨墨盒，包括：

一墨水盒，该墨水盒包括：

一由纤维制成的吸墨体，储存注入的墨水，纤维之间有毛细作用力；

一壳体，容装所述由纤维制成的吸墨体并具有一大气连通部分；和

沉淀在所述纤维表面上的非离子表面活性剂；和

一喷墨打印头，用于通过将储存在所述墨水盒中的喷射墨水喷射在一打印媒体上而进行打印。

19.一种喷墨打印设备，包括：

一种喷墨墨盒，包括：

一墨水盒，该墨水盒具有：

一由纤维制成的吸墨体，储存注入的墨水，纤维之间有毛细作用力；和

一壳体，容装所述由纤维制成的吸墨体并具有一大气连通部分，其中，在充填墨水之前在所述纤维的一个表面上沉淀重量为墨水重量的0.002-0.2％的非离子表面活性剂；和

一喷墨打印头，用于通过将储存在所述墨水盒中的喷射墨水喷射在一打印媒体上而进行打印；和

可拆卸地安装所述喷墨墨盒的托架。

20.如权利要求19所述的喷墨打印设备，其特征在于，所述墨水盒相对于所述喷墨打印头可拆卸。

21.一种喷墨打印设备，包括：

一种喷墨墨盒，包括：、

一墨水盒，该墨水盒具有：

一由纤维制成的吸墨体，储存注入的墨水，纤维之间有毛细作用力；和

一壳体，容装所述由纤维制成的吸墨体并具有一大气连通部分，和

沉淀在所述纤维表面上的非离子表面活性剂；和

一喷墨打印头，用于通过将储存在所述墨水盒中的喷射墨水喷射在一打印媒体上而进行打印。

22.一种墨水盒的生产方法，墨水盒包括一由纤维制成的吸墨体，储存注入的墨水，并且纤维之间有毛细作用力和一壳体，容装所述由纤维制成的吸墨体并具有一大气连通部分，该方法包括如下步骤：

制备一由纤维制成的吸墨体，其中，在充填墨水之前在所述纤维的一个表面上沉淀重量为墨水重量的0.01-0.5％的非离子表面活性剂；

制备所述壳体；

将所述由纤维制成的吸墨体***所述壳体中；以及

将墨水注入所述由纤维制成的吸墨体中。

23.如权利要求22所述的墨水盒生产方法，其特征在于，所述沉淀非离子表面活性剂的步骤在制备长纤维或短纤维的步骤中进行。

24.如权利要求22所述的墨水盒生产方法，其特征在于，在所述沉淀非离子表面活性剂的步骤中，所沉淀的非离子表面活性剂为非离子表面活性剂。

25.如权利要求22所述的墨水盒生产方法，其特征在于，还有一个纤维聚集体的压缩热成形步骤，以具有相应于所述壳体内部结构的外表面。

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