CN1467089A - 墨水补充装置,辅助墨盒,以及喷墨记录设备 - Google Patents
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Abstract
主墨盒一侧的供墨孔前移,管道主体部的末端进入设在辅助墨盒一侧的供墨口。当管道主体部内的阀体与设于辅助墨盒一侧的阀相互按压时,阀体开启一连通孔。当管道主体部更进一步***供墨口时,阀与垫片的凸出部分主离,二者之间的距离逐渐变宽。此时,由于垫片的缘部与管道主体部的***并未接触,墨水通道与大气连通,残留或粘在管道主体部***与供墨口内部的墨水则会被辅助墨盒内的负压吸入以辅助墨盒内。也就是就,本发明提供一种可防止由供墨引起墨水污染的供墨装置及具有该供墨装置的喷墨记录装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种为记录磁头装置的辅助墨盒补充墨水的墨水补充装置以及一种具有该墨水补充装置的喷墨记录设备。
背景技术
在喷墨记录装置里,根据基本的影像信息,墨滴从记录磁头喷射到记录媒介上,例如纸,以记录成像,此类结构有在托架扫描磁头上对应每个记录磁头位置处安装辅助墨盒,而且采取多种方式以实现向辅助墨盒内补充墨水。
例如,如图21所示,日本专利10-202897号公开了一种墨水补充盒540,包括一个随步进电机旋转而旋转或倾斜的墨盒支撑件541。在此结构中,一具有一补墨孔的阀546,墨盒支撑件541带动阀546上下运动,且阀546一直被弹簧543-2下压并与安装于托架518上的墨盒516上的墨水补充口547接触。墨盒支撑件541进一步倾斜时,阀546在装于墨水袋548的供墨口549内的O型圈550内上移,阀546推动由墨水袋548的供墨口549支撑的可振动的***件553在O型圈550内滑动。此种设计允许墨水袋548内的墨水由通过阀546进入墨盒516内的水位产生的压强进行补充。
然而,在上述结构中,由于阀546的墨水补充口547的接触与分离、***件553的运动或其他相似的运动,墨水可能自供墨口547与***件553的邻近处泄露。尤其在补充大量墨水时,泄露的墨水会积聚会很大数量,有可能造成对喷墨记录装置的其它部分及纸张的污染。
发明内容
本发明目的在于提供一种可防止因墨水补充导致污染的墨水补充装置以及具有该墨水补充装置的喷墨记录设备。
根据本发明第一个方面,本发明提供一种从主墨盒向辅助墨盒补充墨水的墨水补充装置,其中墨水存贮在辅助墨盒内以供应到记录磁头并由记录磁头根据基本的影像信息将墨水滴喷射到记录媒介上,该墨水供应装置包括:位于主墨盒内的一个第一连接件;一个位于辅助墨盒内的与第一连接件连接以形成墨水通道的第二连接件;一密封件,该密封件使第一、第二连接件可紧密接触并且在在连接状态下密封接触在一起;一个位于第二连接件内的开关元件,该开关元件可打开或闭合墨水通道;一个开启装置,通过第一、第二连接件的连接操作内的开关元件,开启墨水通道使其与大气连通。
第一连接件可以直接位于主墨盒内,也可以穿过导管或输送管。
在供墨装置内,当第一连接件与第二连接件连接形成墨水通道时,墨水即可从主墨盒补充到辅助墨盒。由于第一、第二连接件通过密封件紧密地或密封地相接触,会防止在整个供墨过程中的墨水泄露。
开关元件位于第二连接件内,以开、合墨水通道。在第一连接件与第二连接件的连接操作过程中,开关元件打开墨水通道使其与大气连通。一般而言,记录磁头(所谓的喷墨记录磁头)根据影像信息将墨滴喷射到记录媒介上,由于辅助墨盒内保持一个负压,当墨水通道如上所述的与大气连通时,负压将空气吸入至辅助墨盒内,残存和依附在连接部邻近处的墨水也被吸入辅助墨盒内。这就减少了连接件附近的墨水泄露,确保防止墨水造成的污染。
根据本发明第二个方面,在第一连接件与第二连接件通过密封件紧密接触前,开启装置将墨水通道打开与大气连通。因此,粘在连接部附近的墨水被吸入辅助墨盒,第一连接件与第二连接件紧密接触,墨水从主墨盒供应到辅助墨盒。
根据本发明第三个方面,开启装置包括一个位于开关元件内的受压部,在连接操作过程中,第一连接件或密封件压住受压部以使开关元件移动到开启状态。
根据本发明第四个方面,开启装置包括一个位于第一连接件或密封件内的按压部,在连接操作过程中,按压部压迫开关元件使其移到开启状态。
在第三或第四个方面中,开关元件结构可以非常简单,可以只有提供受压部或按压部。
根据本发明第五个方面,供墨装置除包括上述结构外,还包括减压构件,用以吸收辅助墨盒内的空气以减小辅助墨盒内的压强。
相应地,由于减压构件减小辅助墨盒内的压强以使辅助墨盒内的压强保持为负压,补充到辅助墨盒内或自连接部附近吸取的墨水即可被有效的传送。
根据本发明的第六个方面,辅助墨盒向记录磁头供墨,记录磁头根据影像信息向记录媒介喷墨滴,辅助墨盒包括一个与主墨盒连接的连接件,供应到辅助墨盒中的墨水首先存储在主墨盒内;由连接件形成一个墨水通道;以及设置在连接件外侧附近的墨水贮存件。
主墨盒通过连接件连接到辅助墨盒上,存储于主墨盒内的墨水可以补充到辅助墨盒内。
墨水贮存件位于连接件外侧的附近。即使墨水从连接件(主墨盒与辅助墨盒的连接部)中渗露,渗出的墨水容纳于墨水贮存件内,因此防止了渗露墨水的扩散从而有效防止了墨水造成的污染。
至于墨水贮存件,只要能容纳墨水就足够了。例如,其可以为一容器的形状(例如,碟形或船形)以容纳墨水。
根据本发明第七个方面,墨水贮存件包括一个由疏松材料制成且可以吸收墨水的疏松体。
优选的墨水贮存件包括上述的一个疏松体,因为通过疏松体吸收墨水可将墨水更好地收容在墨水贮存件里。
根据本发明的第八个方面,聚烯烃树脂烧结粉制成的烧结块亦可用作疏松体。
根据本发明的第九个方面,疏松体可由聚亚安酯泡沫亦制成。
根据本发明的第十个方面,疏松体可由纤维毡制品制成。
根据本发明的第十一个方面,喷墨记录设备包括:一个位于记录磁头内的记录磁头单元,记录磁头根据影像信息喷墨至记录媒介,辅助墨盒存贮提供到记录磁头的墨水;预存贮供应至辅助墨盒的墨水的主墨盒;将墨水自主墨盒向辅助墨盒供应墨水的墨水补充装置,其具有上述第一至第五个方面的任一结构。
根据喷墨记录设备,从主墨盒补充到辅助墨盒的墨水通过记录磁头形成墨滴喷射到记录媒介上,影像被记录到记录媒介上。
因为喷墨记录设备包括上述第一至第五个方面所述任一种的墨水补充装置,因而可以减少墨水渗露并能有效防止墨水造成的污染。
对应于本发明的第十二个方面,以第十一个方面为基础的喷墨记录设备的辅助墨盒为具有第六至第十个方面所述的任一种结构。
具有上述第六至第十个方面中任一种结构的辅助墨盒包括有墨水贮存件。因此,即使墨水泄露,泄露的墨水也被容纳到墨水贮存件内,从而防止墨水造成污染。
附图说明
图1为本发明的一个实施例的带有一个墨水补充装置的喷墨记录设备的记录磁头托架及该记录磁头架附近的立体图;
图2为本发明一个实施例的一个墨水补充设备的的平面视图;
图3为本发明一个实施例的墨水补充设备的局部断裂侧视图;
图4为本发明一个实施例的一个墨水补充装置的一个墨水补充单元及喷墨记录设备的辅助墨盒的局部剖视放大图;
图5为本发明一个实施例的墨水补充装置的一个墨水补充单元及喷墨记录设备的辅助墨盒的局部断裂面平面放大图;
图6为本发明的带有定位臂的实施例墨水补充装置的一个墨水补充单元及喷墨记录设备的辅助墨盒的局部断裂面平面放大图。;
图7为本发明一个实施例的墨水补充装置的一个墨水补充单元与喷墨记录设备的一个辅助墨盒在墨水补充单元上升时的局部断裂面平面放大图;
图8为本发明一个实施例墨水补充装置的墨水补充单元与喷墨记录设备的辅助供墨盒在墨水补充单元达到供墨位置时的局部断裂面平面放大图;
图9为本发明一个实施例墨水补充装置的墨水补充口及辅助墨盒供墨口连接结构的剖视图;
图10A-10D为本发明一个实施例供墨装置的供墨口与辅助墨盒的供墨口的连接过程的剖视图;
图11为本发明一实施例墨水补充装置的出墨口与辅助墨盒的出墨口的连接结构的剖视图;
图12为本发明一实施例将墨水补充单元放置于墨水补充装置内的驱动***的局部剖视图;
图13为本发明一实施例墨水补充装置内用以驱动泵单元的驱动***的局部剖视图;
图14为本发明一实施例供墨装置的墨水补充单元、齿轮单元的角度及定位臂,墨水补充单元的位置间关系的图表;
图15A-15B分别为本发明一实施例墨水补充装置的墨水补充单元上升到墨水补充位置的示意图,图15A墨水补充单元对应黑色墨水,图15B墨水补充单元对应蓝绿色墨水;
图16A-16B分别为本发明一实施例墨水补充装置的墨水补充单元上升到墨水补充位置的示意图,图16A墨水补充单元对应红紫色墨水,图16B墨水补充单元对应黄色墨水;
图17为本发明一实施例墨水补充装置的墨水补充口与辅助墨盒墨水补充口连接关系的时间图表;
图18为本发明一实施例墨水补充装置的墨水补充口与墨水补充口的剖视图;
图19为本发明一实施例墨水补充装置的墨水补充口与墨水补充口的剖视图;
图20为本发明一实施例辅助墨盒的立体图;
图21为现在技术墨水补充装置的示意图。
具体实施方式
图1为本发明第一实施例的喷墨记录设备12。图1尤其显示了放大的喷墨记录设备12的记录磁头托架14附近区域。
喷墨记录设备12包括在固定方向传送记录媒介P(如纸或其他类似物品)的记录媒介传送元件16以及一对沿与传送方向垂直的方向设置的引导元件18以面对记录媒介P的传输路径。记录磁头托架14这些由引导元件18支撑。保持台20设置于引导元件18的下方并与记录媒介P的传输路径相邻,保持台20执行维持操作通过与记录磁头托架14的接触与分离(本实施例中为向上、向下运动)以吸取墨水。维持操作由控制电路(未图示)控制以实现在预定条件与时间下动作。
记录磁头托架14的原始位置设在保持台20的相对一端,该位置由一位置传感器22检测。记录磁头托架14,记录媒介传送元件16、引导元件18、保持台20、以及位置传感器22由机体24的主体部支撑。影像信息通过设置在弹性基底上的信号线传输到记录磁头架。
在图1中,记录磁头托架14的运动方向(主扫描方向)以箭头M表示,记录媒介P的运动方向以箭头S表示。
请参照图2至图4,记录磁头托架14包括可沿引导元件18移动的记录磁头框架26、多个伸出记录磁头框架26下表面(与记录媒介P传送路径相对的表面)的记录磁头28(本实施例中为四个记录磁头)、向每一与记录磁头框架26可分离设置的记录磁头28供应墨水的辅助墨盒30,其中记录磁头28下表面上形成有喷口。记录磁头28可由如:微型制造的硅晶片制成。而且,记录磁头28的分辨率可根据影像质量设置,喷墨记录装置12所要求的影像记录速度或其他类似因素,例如,分辨率可设置为大约600dpi。
辅助墨盒30的数目对应于记录磁头28的数目,本实施例中有四个辅助墨盒30。对应地,从每一辅助墨盒30里汲取不同颜色的墨水(例如,黑色墨水(BK)、黄色墨水(Y)、粉色墨水(M)、及蓝绿色墨水(C))到对应的记录磁头28以喷出墨滴从而印出彩色图像。记录磁头28及其对应的辅助墨盒30一体设置在托架上以形成记录磁头单元32,在其使用寿命终止时,记录磁头单元32作为一个整体被新的替换。如下文所述,当记录磁头28、辅助墨盒30、墨水补充单元48及其他类似元件都以其相应颜色区分,这些数字都以在数字后加上BK、Y、M或C加以区分。
如图1所示,本发明喷墨记录设备12中,记录媒介传送元件16传输记录媒介P,同时记录磁头托架14相对运动,墨滴根据影像信息喷射到记录媒介上以印出图像。
如图4所示,在辅助墨盒30内,下部设有连通孔176的隔离物174将辅助墨盒30分为第一墨腔178与第二墨腔180。第一墨腔178内收容一毛细管元件182,第一墨腔178内的墨水容纳于该毛细管元件182内。相反地,第二墨腔180内的墨水则自由收容于其内。第二墨腔180内的墨水通过设于底表面的连通部提供到记录磁头28(多种形式的)。连通部上设置一个过滤元件(例如,设置于记录磁头28的上表面部分),以防止外物从第二墨盒180入侵至记录磁头28。
如图3所示,每一辅助墨盒30都设有排气孔34和墨水补充孔36,排气孔34设有一个排气口42用以排放辅助墨盒30内的空气,墨水补充孔36设置在排气孔34的下方具有一个墨水补充口44以向辅助墨盒30内补充墨水。在辅助墨盒30内,空气连通口38设置在排气孔34的上方,空气通过空气连通口38在第一墨腔178内外流动。辅助墨盒30还设有一个墨水量传感器40以检测第二墨腔180内的墨水量。墨水量传感器40将检测到的第二墨腔180内墨水量的信息传送到控制电路(未图示)。墨水量传感器40的详细结构不需要具体限定,但在本实施例中,采用的结构包括一个发光二极管(未图示)、光电晶体管(未图示)、以及一个棱镜40P。在墨水量传感器40内,棱镜40P的一个反射面设计为入射光的整体反射面。液面是根据自发光二极管发出的光及射入棱镜40P的光是否经过棱镜40P射入到光电晶体管来检测的。即,当墨水位于第二墨腔180内的棱镜40P表面时,入射光传输到辅助墨盒内不会被反射。相反的,当液面低于棱镜40P的反射面时,光线就会被反射面反射进而射到光电晶体管内,因此就可以检测到墨水量少。在本实施例的墨水量传感器40中,只有棱镜40P设在辅助墨盒30内,除棱镜40P之外的其他元件(传感器的主体部如发光二极管和光电晶体管)都设在喷墨记录设备12的主体部内。相应地,当墨水量被检测出来时,记录磁头托架14移动一预定距离以使棱镜40P面向传感器主体部的前侧。由于采用上述结构,传感器的主体部分没有必要安装到辅助墨盒30上,因此辅助墨盒30的重量大大减轻。也可以用同样的材料将棱镜40P与辅助墨盒30结合为一体。每一传感器主体部与棱镜40P一体制造可以减少元件的数目。假如这样的话,建议通过记录磁头托架14的调整动作使棱镜40P面对传感器主体部的前侧设置。
在机器使用前,记录磁头单元32内的第一墨腔178、第二墨腔180以及记录磁头28内充入墨水,就可以保持辅助墨盒30内一个稳定的负压。墨水因影像印制而消耗时,第一墨腔178内的墨水通过连通孔176供应到第二墨腔180内,而空气则经由空气连通口38进入第一墨腔内178内。当注入第一墨腔178的毛细管元件182内的墨水即将用完时,空气则经由空气连通口176从第一墨腔178传送到第二墨腔180。由于空气以泡沫的形状从空气连通口176传入第二墨腔180的,此时第二墨腔180内的压强(负压)就被空气泡沫产生的压强控制在固定范围内。
以上述方式,相应于墨水的消耗,第二墨腔180内进入空气,液面就会逐渐降低。墨水量传感器40检测墨水液面降低所达位置,即辅助墨盒30内的墨水量变少。
辅助墨盒30的制造材料类型不只限于能阻止墨水渗透,还要满足渗湿及透气的预定条件。例如,当聚苯基丁二烯氧化物(polyphenylene oxide,下称PPO)用于制造辅助墨盒30时,渗湿与透气性也被显著抑制。第一墨腔178内的毛细管元件182的材料应为可保持通过毛细吸引的墨水并具有墨水能够应用的阻力。例如,优选的是用聚亚安酯(polyurenthane)泡沫材料制作毛细管元件182,因为聚亚安酯泡沫材料可通过改变密度调整其毛细吸收并且且有对墨水良好的阻力。其他材料如多孔渗水聚合体泡沫材料(亦称为黑色素)、由聚脂树脂、聚丙烯、丙烯或其他类似材料制成的毡制品均可以,只要这些材料可以对墨水有适当的毛细吸收能力并且对墨水有一定的阻力就可以。
如图1所示,供墨装置46安装在机体24的主体部上,该供墨装置46包括多个墨水补充单元48(本实施例中有四个墨水补充单元)用以向对应的辅助墨盒30补充墨水,墨水补充单元48向辅助墨盒30补充墨水的位置由记录磁头架14的供墨位置来设定。与初始位置一样,墨水补充位置也由位置传感器22检测。墨水补充位置可以与初始位置相同,但在本实施例中,墨水补充位置与初始位置不相同。
如图2、图3所示,主墨盒50设置于供墨装置46下方。用于喷墨记录设备12的墨水预储存于主墨盒50内,由供墨装置46补充到辅助墨盒30的墨水用于印制影像。在平面视图中,主墨盒50与墨水补充装置46至少部分重叠(本实施例中,二者完全重叠),从而喷墨记录装置12作为一个整体尺寸可以减小。
主墨盒50上设有一个空气连通口,图中未显示。在主墨盒50还未连接到喷墨记录装置12上时,空气连通口被一阀(未图示)封闭。因此,主墨盒50可获得密封结构,墨水即不会因疏忽而泄露。
当主墨盒50连接到喷墨记录装置12时,喷墨记录设备12的一个突出物按压阀使其与空气连通口的衬垫分离,主墨盒50与空气连通。这就使得主墨盒50内的墨水自由存储在其中。
与辅助墨盒30相似,无论何种材料只要能够满足阻止墨水、渗湿和透气的条件即可用于制造主墨盒50(尤其是与墨水接触的如盒状的部分)。例如,主墨盒50可由聚丙烯树脂制成。与辅助墨盒30一样,主墨盒50也可以PPO制成。
具体如图4、图5所示,供墨装置46具有一个与喷墨记录设备机体24的主体一体设置的固定架52、以及一个设置在固定架52上的引导架体54。在位于固定架52与引导架体54之间的宽度方向设置一槽沟56。在固定架52内,引导架体54可在一定范围内在与磁头托架14移动方向(主扫描方向)相同的方向运动。螺旋压缩弹簧58设置于槽沟56内,引导架体54保持在固定架52宽度方向的大约中心位置。在下面的描述中,术语“宽度方向”表示与引导架体54的宽度方向相同的方向。“宽度方向”对应于记录磁头托架14的主扫描方向(箭头M表示的方向)。
引导架体54宽度方向两端的附近设置一对定位臂60,该定位臂60可相对记录磁头架14滑动。如图2及图3所示,定位臂60在正常状态下与记录磁头托架14不接触。定位臂60两内表面60A(相对表面)间的距离与记录磁头托架14的一个记录磁头框架26的宽度相同。
如图2及图5所示,定位臂60在记录磁头架14侧边的一端设有相对记录磁头架14倾斜的锥形面62。如图2中实线所示,记录磁头架14在宽度方向相对引导架体54移动,同时记录磁头架14停止在墨水补充位置(记录磁头框架26的正常位置由图2中的双点划线表示),定位臂60接近记录磁头架14时,定位臂60的任一个锥面62与记录磁头框架26的一个拐角部分接触,因此,当定位臂60更接近记录磁头架14时,定位臂60在接近方向的运动就转变为引导架体54在宽度方向的运动。这就允许引导架体54在宽度方向上克服螺旋压缩弹簧58的弹性力运动(位于固定架52与引导架体54之间的槽沟56一个变宽一个变窄)。如图5所示,当定位臂60再一步接近记录磁头托架14,记录磁头框架26的一个侧面26S与定位臂60的一个内表面60A相接触,记录磁头托架14与引导架体54在宽度方向被正确定位。从而,四个墨水补充单元48被整体定位到对应的辅助墨盒30上。
如图5及图6所示,定位臂60的内部适于作一按压件收容部64,收容在按压件收容部64的按压件66从定位臂60的内表面60A中突出。按压件66在按压件收容部64内可滑动,且螺旋压缩弹簧68促使按压件66向接近记录磁头托架14的方向移动。如图6所示,当定位臂60进一步向记录磁头架14运动时,整个装置的状态是记录磁头框架26的侧面26S与定位臂60的内表面60A相接触且记录磁头托架14与引导架体54被正确定位在宽度方向,受螺旋压缩弹簧68偏向力作用的按压件66按压记录磁头架14。因此,记录磁头托架14紧密卡持在按压件66与引导元件18之间,防止了记录磁头托架14的摇动。
在引导架体54内,墨水补充单元48对应于四个辅助墨盒30设置。第一个墨水补充单元48可独立地在引导架体54的收容空间70内滑动,因此墨水补充单元48分别与相应的辅助墨盒30接近或分离。从图1中可以看出,墨水补充单元48与记录磁头托架14(对应于辅助墨盒)接近或分离活动的区域以与保持台20与记录磁头托架14接近或分离的区域以不重叠地方式设置。相应地,当墨水补充单元48或保持台20与记录磁头架14接近或分离时,并不需要对方的避让。
如图3及图4所示,在每一个墨水补充单元48相对辅助墨盒30的一个表面设有排气端口74和进墨端口76,排气端口74与进墨端口76分别设在与辅助墨盒30的排气口42与供墨口44相对应的位置处。墨水补充单元48向辅助墨盒30运动的结果就是排气端口74与进墨端口76分别与排气口42和供墨口44相连接。
每一个墨水补充单元48在对应于辅助墨盒30的空气连通口38的位置处设有一盖体72。盖体72的形状、安装位置及其他的特征按以下方式设置,当墨水补充单元48接近辅助墨盒30时,排气端口74与排气口42连接,进墨端口76与供墨口44连接,墨水补充单元48随后更接近辅助墨盒30时,盖体72密封住空气连通口38以阻止辅助墨盒内外的空气流通。
定位销78设置于墨水补充单元48上并向辅助墨盒30延伸。另一方面,辅助墨盒30上与定位销78对应的位置处设置一个定位孔80。定位销78包括一个圆柱形定位部82和一个引导部84,圆柱形定位部82具有一个预定的外径,引导部84呈锥状并且设置于定位部82的末端。定位部82的外径与定位孔80的内径完全相等。当墨水补充单元48靠近辅助墨盒30时,定位销78末端的引导部84以锥端***到定位孔80内。由于引导部84呈锥形,定位销78的中线相对定位孔80的中线偏移,定位销78也可***到定位孔80内。当墨水补充单元48更进一步接近辅助墨盒30时,定位销78与定位孔80通过引导部84向逐渐移动使定位销78的中线与定位孔80的中线相互重合。此外,当定位部82到达定位孔80时,定位销78中线与定位孔80中线相互重合,因而墨水补充单元48与辅助墨盒30均分别正确定位。
如图3至图5所示,墨水补充单元48的上表面、下表面与两侧表面和收容墨水补充单元48的收容空间70的上表面、下表面与两侧表面间形成一定宽度的槽道86。墨水补充单元48的上述表面均突设有导引销88。上述每一导引销88均收容在收容空间70每一表面上设置的导引槽90内。
如图4所示,导引槽90内设置一个卡持部90A与一个宽部90B,卡持部90A的宽度比导引销88的的外径稍大,而宽部90B的宽度在辅助墨盒30附近处逐渐增加。宽部90B的位置设在使得导引部88存在于宽部90B内,墨水供应单元48接近辅助墨盒30且定位销78***定位孔80内。相应地,定位销78尚未***定位孔80时,导引销88在卡持部90A内移动且墨水补充单元48在收容空间70内平稳移动。当定位销78***定位孔80内后,由于导引销88到达宽部90B的位置且导引销88与宽部90B之间形成槽道,墨水补充单元48在收容空间70内可在预定的范围内在上下及宽度方向移动。因此,在此状态下,即定位销78***定位孔80内时,由导引销88和导引槽90引导的墨水补充单元48被放开并由定位销78与定位孔80实现准确定位。而且,由于导引销88与宽部90B间的槽道随着导引销88向辅助墨盒30接近而扩大,墨水补充单元48在上下及宽度方向可移动的范围也随着槽道的扩大而增加。
如图9所示,墨水补充单元48的墨水补充端口76内设置一个墨水补充管道92。墨水补充管道92包括整体完全呈圆柱形的管道主体部94。管道主体部94末端设置一个控制补充到辅助墨盒30的墨水的连通孔96。管道主体部94末端附近设置为沿末端方向直径减小的锥形。
管道主体部94内部收容一个可在纵向移动的阀体98,管道主体部94的后部设置一个由O型圈100压入配合的支架102。
阀体98包括一个由弹性元件制成的环形密封件104、密封件固定物106及一个螺旋压缩弹簧108,密封件固定物106卡持密封件104并可在管道94的主体部内滑动,螺旋压缩弹簧108设置于密封件固定物106和支架102之间并可使密封件固定物106与密封件104向连通孔方向偏斜。一般情况下,螺旋压缩弹簧108压迫密封件固定物106与密封件104向连通孔方向移动并使密封件104压附于连通孔96的***,从而关闭连通孔96。然而,如图10C及10D所示,当密封件固定物106与密封件104向克服螺旋压缩弹簧108的压紧力与连通孔96分离时,墨水即可流动。
密封件固定物106设置有从其延伸出的阀体邻接部110。阀体邻接部110穿过密封件104并且其末端暴露于连通孔96的外部,从而使阀体邻接部110的尖端被下面所述的阀体突出部122所按压。
在支架102后部,墨水补充管道124的一端与一端盖112连接。如图3中所示,墨水补充管道124的另一端与主墨盒50连接,主墨盒50内预存用于印制图像的墨水。相应地,墨水补充端口76(墨水补充管道92)通过墨水补充管道124设置于主墨盒50内。如下文所述,当墨水补充端口76与辅助墨盒的墨水褵口44连接时,从主墨盒50向辅助墨盒30之间就形成了一个墨水流通槽。墨水补充管道124的另一端与主墨盒50的低部连接,因此主墨盒内的墨水可以被彻底用光而不会有剩余。
辅助墨盒30的墨水补充口44内设置一个垫片114,该垫片114被一垫片盖112卡持在预定位置而不会脱落。垫片114***凸设有呈环状的凸起114A。凸起114A被压附于墨水补充口44的内壁,从而阻止空气或墨水在墨水补充口44内流动。垫片上同时设置向内辐射方向且呈环状的缘部114B。如图10C及图10D所示,缘部114B与管道94的主体部从外部并沿整个圆周方向接触,以阻止空气或墨水从管道94主体部的外部在垫片114处流入。
端盖112向垫片114方向凸设一压力密封环116,当管道94主体部***或拉出时,缘部114B在***或拉出方向的变形就被压力密封环限定在一给定范围内。因此,当管道94主体部在墨水补充口44内运动(***或拉出)时,由于缘部114B不可以任意移动,从而缘部114B可防止管道94主体部***密封性能的降低。
墨水补充口44内设有一个位置比垫片114更远些的阀118。阀118受到供墨口44内的螺旋压缩弹簧120的作用力压向环状突出部114C,环状突出部114C设置在垫片114上以闭合墨水流通槽。不过,如图10C及图10D所示,当阀118克服螺旋压缩弹簧120偏移作用力与突出部114C分离时,即形成墨水流通槽。在本实施例中,螺旋压缩弹簧120的弹性系数的比螺旋压缩弹簧108的大。
阀突出部122以受压件184的方式从阀118上突设出,从而阀突出部122与密封件固定物106的阀邻接部110相对设置。本发明的受压部由受压件184与阀突出部122构成。如图10B所示,当管道94的主体部***墨水补充口44时,在管道94的主体部的***与缘部114B接触前,阀邻接部110的末端或前端与阀突出部122的前端接触,且管道94主体部与阀突出部122相互抵压。抵压力使阀体98与阀118滑动从而形成墨水流通槽。在本实施例中,螺旋压缩弹簧120的弹性系数地比螺旋压缩弹簧108的大。如图10B示,墨水通道最初设在管道94的主体部,随后,如图10C示,墨水流通槽设在墨水补充口44内。
图17示出空气连通口38、墨水补充口44的状态以及管道94的主体部***部的密封状态的时间的选择。,本实例就以图17中实线所示。图17中点划线所示的是下文将描述的另一个对比的实施例(对比例1)中墨水补充口开/关状态图。另外,图17中双点划线表示另一个并不对应于本发明的对比实施例(对比例2)墨水补充口开/关状态图。对比例1中显示的是管道主体***部的密封时间的选择与本实施例(见实线)相同,而开启墨水补充口的时间晚于本实施例(见点划线)。对比例2中显示的是管道主体部***部的密封时间选择较早(见双点划线),而开启墨水补充口的时间相同(见实线)。在对比例1、2中,墨水通道均在管道主体部***被密封后才形成。相反的,本实施例中,开启墨水补充口的最初状态时,管道94的主体部的***与缘部114B不接触。且墨水通道是与空气连通设置。当空气因辅助墨盒30内的负压而被吸附经由管道94的主体部***与缘部114B之间的槽道时,依附于管道94的主体部***或供墨口44内壁的墨水亦被吸入辅助墨盒30内。墨水被吸入后再继续***动作。最后如图10D所示,管道94的主体部的***部与缘部114B紧密接触,墨水补充单元48和辅助墨盒30为液连接。同时请参照图17,管道94的主体部***部与墨水补充口内壁的墨水吸取动作也结束了。在密封件固定物106和阀118中分别设有连通孔道106D、118D以使其在液连接状态中墨水流动不会受阻。
图18示出排气端口74与排气口42。如后文所述,排气端口74与排气口42用于排出辅助墨盒30内的空气,墨水不会流入排气端口74和排气口42。因此,在排气端口74内,阀体98没有设置在管道94的主体部内。即,管道94的主体部的连通孔96常开时,按压阀体突出部122的阀体邻接部110设置在管道94的主体部的一部分上。与上文描述的墨水补充口44的阀118相比较即可知道,受压件184并非设置于排气口42的阀118上,阀体突出部122的突出长度比受压件184的长度要短。因此,如图17中点划线所示,排气口42的开/关时间机选择与对比例1的墨水补充口开/关的时间选择相同。尤其是当排气端口74的管道94的主体部***排气口42时,管道94的主体部的***首先与缘部114B紧密接触,然后阀体邻接部110按压阀体突出部122以推动垫片114,因此形成一个空气通道且辅助墨盒30内的空气经由排气管126排出。由于除上述特征外,排气端口74与排气口42的形状与如图9所示的墨水补充端口76与墨水补充口44的形状相同,且元件、成分及其他都与图11所示的数量及特征相同,此处不再详述。
如图18至20所示,端盖112下方设置有由疏松材料制成可吸取墨水的吸墨体186。吸墨体186的下表面设为平板型以与辅助墨盒30的安装表面30S相接触。吸墨体186的上表面设为凹部,其上表面设有在端盖112内侧的厚部186A及在端盖外侧的薄部186U。在厚部186A及薄部186U中间设有与端盖112接触的阶梯面186D以防止吸墨体186位置改变或脱落。
如图2、图12及图13所示,固定架52上设有驱动电动机128以驱动墨水补充装置46、一排齿轮130通过驱动电动机128的驱动力以使墨水补充单元移动、一排齿轮132以驱动泵、以及一个离合器134根据驱动电动机的正向/反向转动以将传输扭矩转变为齿轮130的驱动力以驱动墨水补充单元或转变为齿轮132的驱动力以驱动泵。
离合器134包括输入端齿轮138、摆动臂140、以及输出端齿轮142,输入端齿轮138与驱动电动机128的驱动轮136啮合,摆动臂140可摆动地设置于输入端齿轮138的轴***,输出端齿轮142设置在摆动臂140的前端或末端并与输入端齿轮138啮合以接收转矩。如图12所示,当驱动电动机128正向转动时,摆动臂140逆时针摆动,输出端齿轮142与齿轮130啮合以驱动墨水补充单元48。相反的,如图13所示,当摆动臂140顺时针摆动,输出端齿轮142与齿轮132啮合以驱动泵。
如图2、图3及图12所示,固定架52对应于每个墨水补充单元48和定位臂60的位置上设有凸轮组144(本实施例中设有六个凸轮组),凸轮组144与墨水补充单元48及定位臂绕同一轴同步转动,齿轮130传输的扭矩使得凸轮组144旋转并驱动墨水补充单元48。每一凸轮组144包括一前凸轮146及一后凸轮148,前凸轮146向前推动相应的墨水补充单元48及定位臂60,而后凸轮148则实现相应的墨水补充单元48的后退运动。
固定架52上亦设有凸轮从动件单元150,凸轮从动件单元150包括作为一个整体的推动相应前凸轮146向前运动的凸轮从动件152及推动后凸轮148向后运动的凸轮从动件154,凸轮从动件单元150可滑动地设置在与墨水补充单元48滑动方向相同的方向。
固定架52上还设有联接机构158,该联接机构158包括在支撑轴156周围摆动的联接件160及一端枢接在联接件160的一个前端或一个后端的移动臂162。移动臂162的另一端枢接于定位臂60或墨水补充单元48上。凸轮从动件组150完全枢接于联接件160的中心。据上述结构,当凸轮从动件单元150滑动时,运动量即被联接机构158放大,进而被传送到定位臂60或墨水补充单元48上。
每一个凸轮单元144中,作前进运动的前凸轮146和作后退运动的后凸轮148的位置与形状是以在预定时间选择内可推进或退出相应的定位臂60或墨水补充单元48。固定架52上设有一传感器(未图示)以侦测凸轮单元144的旋转位置。根据传感器所侦测的凸轮单元144的旋转角度,控制电路(未图示)驱动驱动电动机128以设置凸轮组144的初始位置或控制其旋转角度。
如图14所示,当凸轮单元144接收驱动电动机128正向旋转力矩而转动时,首先,当凸轮单元144的旋转角度达到10度时(参图5),凸轮单元144的前凸轮146向前推动定位臂60。当凸轮单元144的旋转角度达到40度时(参图6),定位臂60设置在最前位置,在旋转角度达到320度之前,定位臂则一直保持在该位置上。
当转动角度达40度时,凸轮单元144的与墨水补充单元48BK相对前凸轮146向前移动的动作促使供黑色墨水的墨水补充单元48BK前进。如图15A所示,当转动角度达90度时,墨水补充单元48BK定位到最前的位置并可保持在该位置上直至转动角度达110度。在此位置时,即使凸轮单元144停止旋转,驱动电动机128停止转动或反向转动,因为墨水补充单元48BK会保持在该位置直至驱动电动机128下个时刻正向旋转。
当凸轮组144继续转动时,后凸轮148后退以带动墨水补充单元48BK后退。当转动角度达140度时,墨水补充单元48BK退回至初始位置,当转动角度达110度(例如,墨水补充单元48BK开始后退的同时),凸轮组144中与墨水补充单元48C相对的前凸轮146前移以驱动装蓝绿色墨水的墨水补充单元48C前移,在转动角度达160度时,墨水补充单元48C达到最前的位置。当转动角度在160-180度(如图15B所示)变动时,墨水补充单元48C保持在上述最前位置。在转动角度为180度时,后凸轮148后退的动作则推动墨水补充单元48C后退。当转动角度达到210度时,墨水补充单元48C后退到初始位置。相应地,墨水补充单元48C执行与墨水补充单元48BK相同的动作,滞后于墨水补充单元48BK在旋转角度70度的动作。同样,滞后于供应蓝绿色墨水的墨水补充单元48C在旋转角度70度时的动作(如图16A所示),供应红紫色墨水的墨水补充单元48M执行向前、向后的动作,滞后于供应红紫色墨水的供墨盒48M在旋转角度70度时的动作(如图16B所示)。供应黄色墨水的墨水补充单元48Y执行向前、向后的动作,滞后于供应红紫色墨水的墨水补充单元48N在旋转角度70度时的动作。如上所述,本实施例的墨水补充装置46中,由于凸轮单元144对应于每一墨水补充单元48提供预定的相位差(本实施例中为70度),分别对应于辅助墨盒30的每一墨水补充单元48均可独立前移或后退。
如图13所示,当驱动电动机128反向旋转时,摆动臂140构成离合器134沿逆时针摆动,输出端齿轮142与一排齿轮132啮合以驱动泵。因此,驱动电动机128的扭矩传输到构成泵单元164的泵轴166。
如图2所示,泵单元164包括四个分别与排气管126对应并从每一墨水补充单元48延伸出来的滚子泵168。如图3所示,每一滚子泵168包括一个旋转板170和一个或多个辊子172(本实施例中为两个呈对角设置的辊子),旋转板170作为一整体转动,辊子172设在旋转板170的***附近。另一方面,排气管126为部分环绕旋转板170的***的方式设置。辊子172局部按压排气管126。相应地,旋转板170如图3所示按顺时针转动时,辊子172移动以挤压排气管126并从排气管126的另一端向空气中排出流体(本实施例中为空气)。每一滚子泵168内,沿着泵轴166的轴向方向看,因为旋转板170的安装角度是定的,所以辊子172作为整体其两两间距离相等的方式排列。。本实施例中,四个滚子泵168以图3所示的方式设置,当旋转板170以45度角设置时,沿泵轴166看去,辊子172作为一整体设置其相互间距离相同(中心角22.5度)。作用在泵组164上的阻力(尤其是由于排气管126的作用力而作用到辊子172上产生的旋转阻力)分散,从而使泵平稳地旋转。
作为驱动电动机128正向或反向驱动的结果,墨水补充单元48的前后方向的运动和泵单元164的驱动是由图中未示出的控制电路控制的,因此运动时间段的选择与保持台20的保持动作的时间并不重叠。
本实施例的墨水补充装置46与喷墨记录设备12的有益效果及墨水补充装置46的供墨方法将在下文讲述。
根据影像信息墨滴从记录磁头28喷出,记录磁头托架14与记录媒介P分别在主扫描方向和辅助扫描方向移动,从而影像则会记录到记录媒介P上。由于墨滴是由辅助墨盒30供给记录磁头的墨水,因此辅助墨盒中的墨水会减少。
当记录磁头28到达其要求保持动作的状态时,图中未示的控制电路移动记录磁头托架14至初始位置,从而使保持台20接近记录磁头28,并执行保持动作。这就使得记录磁头28可回复至最佳喷墨状态,并且该最佳喷墨状态可长期保持,从可记录媒介P上就可印制出高质量的图像。
当墨水量传感器40检测到具体的辅助墨盒30内的墨水减少到预定水平面之衙就会送出一个信息至图中未示的控制电路,控制电路移动记录磁头托架14到供墨位置。在此状态下,控制电路控制保持架20使其不动作。
控制电路操作驱动电动机128使其正向旋转,使凸轮单元144相对具体的辅助墨盒30旋转一定角度。如图14所示,以辅助墨盒30BK为例,当黑色墨水提供到辅助墨盒30BK时,驱动电动机128正向旋转使得凸轮单元144在90-110度(包括90度和110度)的角度范围内转动。
在此状态下,当凸轮单元144转动角度达到10度,定位臂60开始向前移动。当记录磁头托架14在宽度方向与引导架体54不对齐状态下,定位臂60的一个锥形面62接触记录磁头框架26的内部。此时,当定位臂60更进一步靠近记录磁头架14时,由于接近运动转变为引导架体54在宽度方向的运动,引导架体54在宽度方向克服螺旋压缩弹簧58的弹性力运动。如图5所示,当定位臂60更接近记录磁头架14时,记录磁头框架26的侧表面26C与定位臂60的内表面60A接触,因此记录磁头托架14和引导架体54正确定位或在宽度方向排列。例如,即使记录磁头托架14在停止位置(供墨位置)有轻微移动或产生由其他因素引起的任意位置移动,这种位置移动也会被消除,,四个墨水补充单元48相对于对应辅助墨盒30整体定位。
当定位臂60继续前进,按压件66接触记录磁头架体26时,定位臂60受到螺旋压缩弹簧68的作用力而按压记录磁头托架14。因此记录磁头托架14紧紧卡持于按压件66和引导元件之间,从而防止记录磁头架14摇晃并发出响声。
请参照图14,凸轮单元144的旋转角度是40度,对应于黑色墨水的凸轮单元144的前凸轮146在靠近辅助墨盒30的运动方向按压前凸轮从动件152,所以墨水补充单元48BK向前并向辅助墨盒30BK接近。在前进过程(也就是,定位销78尚未***定位孔80时的状态),导引销88在卡持部90A内移动,墨水补充单元48在引导架体54的收容空间70内平稳滑动。
如图7所示,当墨水补充单元48向辅助墨盒30靠近时,定位销78开始***定位孔80。从图17可看出,在***前的状态,管道94的主体部(请参图10A)的密封件104密封连通孔96,管道94的主体部被关闭并密封。类似地,在墨水补充口44内,阀118与垫片114的突出部114C紧密接触,因此阻止了供墨口内部与空气的连通。
设在定位销78的前端或末端的引导部84设置为锥形,当定位销78***到定位孔80时,即使定位销78的中心与定位孔80的中心有偏离,定位销78也可以可靠地***定位孔80内。在此状态下,导引销88向宽部90B延伸,导引销88与宽度90B之间形成槽沟。在收容空间70内,墨水补充装置48可在上、下及宽度方向在一定范围内运动。当墨水补充装置48更接近辅助墨盒30时,定位销78的中心与定位孔80的中心因引导部84的移动而在使二者向中心重合的方向逐渐移动。如图8示,当定位销78到达定位孔80位置时,定位销78与定位孔80的中心重合,因此墨水补充单元48与对应的辅助墨盒30被正确定位。
如图17所示,当墨水补充孔36前移,空气连通孔38被盖体72盖住。如图10及图17,墨水补充孔36继续前移,管道94的主体部的前端或末端进入墨水补充口44(开始一个管***过程),阀邻接部110与阀突出部122接触。当管道94的主体部更进一步***时,阀邻接部110与阀突出部122相互抵压。由于管道94的主体部内的螺旋压缩弹簧108的弹性系数小于墨水补充口44内的螺旋压缩弹簧120,当螺旋压缩弹簧108受压时,仅管道94的主体部前移(严格地讲,阀体98是在此状态下不工作或不移动),阀体98从而打开了连通孔96。此时,缘部114B与管道94的主体部的***不接触。
当管道94的主体部***墨水补充口94时,见图10C,管道94的主体部的前端与阀118接触,螺旋压缩弹簧120受管道94的主体部通过阀118而被压缩(阀体98与管道94的主体部作为一个整体进入墨水补充口44,阀体98与管道94的主体部间相对保持一个固定的距离)。因此,阀118与垫片114的突出部114C分离并在二者间产生一开口。如图17所示,即使在此状态下,缘部114B与管道94的主体部的处围并不接触。由于辅助墨盒30内部维持负压,空气从管道94的主体部的***与缘部114B之间的槽道被吸入辅助墨盒30。尤其是,在这个阶段,由于辅助墨盒30的空气流通孔38被盖体72密封,防止了不需要的空气从空气流通孔38进入辅助墨盒30。因而确保空气从管道94的主体部的***与缘部114B之间的槽道被吸入。残存或粘在在管道94的主体部***及墨水补充口44内部的墨水也被吸入以辅助墨盒30内。如图17所示向辅助墨盒30内注入墨水的“墨水吸取动作”处自墨水补充口44打开至管道主体部94处围部的密封为止一直在持续。
如图10D所示,当管道94的主体部向前进入到最里面的位置时,管道94的主体部的***部与缘部114B紧密接触。墨水补充单元48安置在供墨位置,墨水补充端口76与辅助墨盒30的墨水补充口44为液流通连接,自主墨盒50向辅助墨盒30流液的墨水通道即形成了。同时,排气端口34与排气口42的连接也建立了(管道***阶段完成)。当驱动电动机128正向旋转以将凸轮单元144设置在特定的旋转角度上,墨水补充单元48与辅助墨盒30与其连接的具***置与其相对应。
控制电路(未图示)使驱动电动机128反向旋转。如图12所示,离合器134的摆动臂140逆时针摆动。如图13所示,驱动电动机128的扭矩的传输转换使扭矩传输到一排齿轮132以驱动泵而不是一排齿轮130以置换墨水补充单元。接下来,构成泵单元164的滚子泵168被驱动,墨水补充单元48BK维持在供墨位置,辅助墨盒30BK内的空气从辅助墨盒30BK的排气口42被墨水补充单元48BK排出。在此状态,由于辅助墨盒30BK的空气流通口38被盖体72密封,从而防止因疏忽而从空气流通口38向辅助墨盒30BK内进入空气。对于其他未到达墨水补充位置的墨水补充单元48,即使对应的滚子泵168被驱动,由于排气端口74开启,因而不能产生与滚子泵柱168驱动力反向的阻力。
由于控制电路只在预定的时间内使驱动电动机128反向旋转,预定数量的墨水被提供到辅助墨盒30内。驱动电动机128反向旋转的预定时间可预先设为不变值或根据墨水量传感器测得的墨水量信息的反馈来控制。
控制电路使驱动电动机128正向旋转。图13中摆动联接件160逆时针摆动。如图12所示,驱动电动机128的扭矩再次传到一排齿轮130以置换墨水补充单元,使凸轮单元44旋转。如图14所示,当凸轮单元144的旋转角度达到110度时,墨水补充单元48BK开始后退。进而阀118与垫片114的缘部114B接触,密封件104密封住连通孔96。
在此时,如图17所示,由于管道94的主体部在墨水补充口44处开始后退(开始管道拔出过程),首先管道94的主体部的***与缘部114B分离以开启墨水通道与空气连通。相应地,当空气被辅助供墨盒30内的负压吸引从管道94的主体部的***和缘部114B之间的槽道吸入时,与上面所描述的相同的方式,残存或粘在管道94的主体部***的墨水和墨水补充口44内部的墨水被吸入辅助供墨装置30。阀118在螺旋压缩弹簧120的弹性力作用下向接近垫片114的突出部114C的方向滑动。当阀118返回到初始位置与突出部114C紧密接触时,管道94的主体部内的阀体98受到螺旋压缩弹簧108的弹性力而向连通孔96的方向滑动。阀体98退回至初始位置以密封连通孔96,管道94的主体部从墨水补充口44退出(完成退出过程)。最后,盖体72与空气连通孔38分离且辅助墨盒开启与大气压连通。
更进一步,当驱动电动机128正向旋转,凸轮单元144的旋转角度达140度时,墨水补充单元48BK的退回动作结束,返回至初始位置。
与上述动作相应,辅助墨盒30BK的补充黑色墨水的过程结束。然而,倘若要求其他辅助墨盒30补充墨水,控制电路再使驱动电动机128正向旋转,凸轮单元144的旋转角度设定在需要供墨的辅助墨盒30对应的角度。例如,当墨水供应到对应于蓝绿色墨水的辅助墨盒30C时,驱动电动机128正向旋转直到凸轮单元144的旋转角度设置在160-180度之间,墨水补充单元48C设置在墨水补充位置,如图15B所示。此时,滚子泵168被反向转动的驱动电动机128驱动,墨水被供应到辅助墨盒30C内。当墨水供应到预定量时,控制电路使驱动电动机128正向转动,使墨水补充单元48C回退至最初位置。
如果不需要向辅助墨盒30C补充墨水,通过阻止驱动电动机128反向转动,仅有墨水补充单元48C前进或后退而泵单元164并未被驱动,墨水则不会被补充到辅助墨盒30C内。然而,在墨水补充单元48C的前进或后退使得管道94的主体部的墨水补充口执行***和退出动作时,即使墨水被供应到辅助墨盒30C内,残留或粘在管道94的主体部***和供墨口44内部的墨水通过利用辅助墨盒30内的负压吸入至辅助墨盒30内。
当向所需的辅助墨盒30内补充墨水的墨水补充操作完成时,如图14所示,最后(严格地讲,与墨水补充单元48Y的退回操作同时),定位臂60被与其对应的后凸轮带动后退,辅助墨盒退至初始位置。通过上述的方式,所有向辅助墨盒30补充墨水的动作均已完成。
从以上描述可以看出,在本实施例中,与需要补充墨水的多个辅助墨盒30内的特定的辅助墨盒30相对应的墨水补充单元48被选出移动到墨水补充位置,各种颜色的墨水被供应到辅助墨盒30内。当管道94的主体部在墨水补充操作过程中***或退出时,无论是否确实补充墨水,残留或粘在管道94的主体部的***或墨水补充口44内部的墨水被吸入辅助墨盒30。因此,可以有效防止墨水泄露和因此引起的污染。此外,若墨水有轻微泄露,泄露出的墨水会被位于于端盖112下的吸墨体186吸收并保持住。因此,与传统模式相比,本发明可防止泄露墨水的扩散与传播且由墨水引起的污染也被有效阻止。
表1显示补充墨水后墨水补充口44附近的墨水泄露量,墨水泄露量都经过评估,本实施例的墨水补充装置中,对于一次墨水补充动作,当影印24000张纸时(尺寸为A4,印制功率5%),将被认为是记录磁头28的产品寿命终止。表1
墨水泄露量的平均值(mg) | 墨水泄露量的减小率(对比例=100%) | ||
每一墨水补充动作 | 影印24000张纸后(尺寸A4,印制功率5%) | ||
对比例1 | 1.23 | 406 | 100% |
本实施例 | 0.378 | 125 | 31% |
在表1中,显示对比例1的数值为墨水补充装置的墨水泄露量,该供墨装置的结构除了不包括本实施例的受压件184外与本实施例的结构相同。在对比例1的墨水补充口44内,请参照图17,管道94的主体部的***最初与缘部114B紧密接触,在管道***过程形成墨水通道。相应地,留在管道94的主体部***或墨水补充口44内部的墨水则不会被辅助墨盒30内的负压吸入其中。另外,在图17中双点划线显示的对比例2的结构与对比例1的结构相似,在管道94的主体部***首先与缘部114B紧密接触而后形成与墨水通道。因此可以设想对比例2的墨水泄露量与对比例1的墨水泄露量几乎相同。
此次检测中,用了二十个记录磁头用于评估。表1中的“墨水泄露量的平均值”的“平均值”表示从二十个记录磁头得出值的平均值。在实际检测中,墨水泄露量是从打印24000张纸的图像得出的,此动作认为是使记录磁头的产品寿命终止,测得的墨水泄露量除以墨水补充操作的总次数(330次)以获得“每一墨水补充操作“的墨水泄露量。
从表1可看出,在本实施例中,墨水泄露量与对比例1相比减少到31%。
根据此结果,吸墨体186的吸墨量可合适地设定。例如,若应用的疏松体的内部容量为0.4ml,吸收比率为10%(或更多),吸墨体186可吸收的墨水量为0.16ml(或更多)。因而,在本实施例中,在在整个记录磁头28的产品寿命内,泄露的墨水确保被吸收并保持。满足该些条件的疏松体包括Sunfine AQ(商标,朝日化学公司(AsahiChemical Industry Co.,Ltd.)制造)吸水聚烯烃疏松体。疏松体的材料不仅局限于这个例子。
本发明中,向辅助墨盒30补充墨水的装置的具体结构不限于上面描述的例子。其他结构,例如,墨水补充单元48设在辅助墨盒30的上方的结构,根据墨水补充单元48与辅助墨盒30的处于不同高度利用重力使墨水从墨水补充单元48滴入或流入辅助墨盒30内。可选择地,也可以采用将墨水压入辅助墨盒30内的结构。
将辅助墨盒30内抽取为负压的结构也不限于上面描述的滚子泵168。然而,利用滚子泵168的好处是只用一个简单装置在较短时间内即可将辅助墨盒内降为负压。而且,滚子泵168不需将驱动电动机128的旋转运动转变为其它的运动,如直线运动,即可工作,效率较高。
本发明的开启装置不局限于阀118内设置的受压件184。即,只要在管道94的主体部***动作中,可以满足在管道94的主体部与缘部114B接触前可以开启墨水通道与大气相通即可。例如,在管道94的主体部的***操作的最初阶段,在管道主体部94的前端或末端或阀邻接部110的一端提供一个按压阀118的按压部分如,按压件。管道94的主体部的一端邻近部的结构具有比管道94的主体部其他部位的小的外径或比缘部114B大的内径,所以当管道94的主体部与缘部114B的接触延迟时,该结构可作本发明的开启装置。
在以上的说明中,开启装置仅设在墨水补充孔36处。但若必要,开启装置也可设在排气孔34处。也就是说,选择一个结构当墨液面达到辅助墨盒30的排气孔34位置时,优选是在排气孔34处设置一个开启装置以防止排气孔34附近的墨水泄露。相反的,如本发明所示,当采用的结构使得墨液面不会达到辅助墨盒30的排气孔34位置时,则仅需在供墨孔36处设置开启装置即可,因为残留在墨水补充口44附近的墨水被吸入至辅助墨盒30内且残留墨水的吸入力渐小,不可能会有空气从排气口42被吸入。
本发明中,应用的墨水类型也不具体限定。如果墨水包括一定量像水等容易晾干的成分,则吸墨水的吸墨体186也容易干燥,因而最终吸墨体186则可吸收更多量的墨水。例如,若喷墨记录设备12可用寿命比其预定产品寿命更长,吸墨体186亦可继续吸收墨水。例如,优选的是70%会蒸发的水质墨水。
吸墨体186的具体材料类型也不限定,只要是用可以吸收墨水的多孔材料制成的疏松体即可。例如,吸墨体186可由聚亚安酯树脂(porous)的粉末烧结而成。优选的是聚亚安酯粉末,因为这种材料具有高成型精度并且在成型后保持固定形状。吸墨体186也可由聚亚安酯(polyuretane)泡沫、纤维毡制品或其他材料制成。
本发明的墨水贮存件不仅限于上述的吸墨体186。例如,可采用由不吸收墨水的材料制成的碟形或船形容器的结构,储存在容器内的墨水可以使用。然而,墨水仅是简单地蓄积起来,当喷墨记录设备12的位置转换或有其他变动,墨水就可能被泄露出去。因此,优选的墨水贮存件采用上述的疏松体或设置于容器至少一部分内的疏松体构成。
综上所述,由于采用上述结构,本发明可以有效防止墨水引起的污染。
Claims (18)
1.一种墨水补充装置,用以从主墨盒向辅助墨盒补充墨水,供应到记录磁头上的墨水贮存在主墨盒内,该记录磁头根据影像信息原理向记录媒介上喷射墨滴,其特征在于:该供墨装置包括:
设在主墨盒内的第一连接件;
设在辅助墨盒内且与第一连接件连接以形成墨水通道的第二连接件;
在第一、第二连接件在紧密连接和密封时提供紧密封的密封件;
设在第二连接件内用以开/关墨水通道的开关元件,以及在第一和第二连接件的连接过程中利用开关元件以开启墨水通道与大气相连的开启装置。
2.如权利要求1所述的墨水补充装置,其特征在于:在第一、第二连接件紧密通过密封装置连接之前,开启装置打开墨水通道与大气连通。
3.如权利要求1所述的墨水补充装置,其特征在于:开启装置包括一设在开关元件内的受压件,该受压件受第一连接件或密封件按压以在连接状态下移动开关元件到开启位置。
4.如权利要求1所述的墨水补充装置,其特征在于:开启装置包括设于第一连接件或密封件内的按压件,该按压件按压开关元件以在连接状态下移动开关元件至开启位置。
5.如权利要求1所述的墨水补充装置,其特征在于:该供墨装置进一步包括一减压装置,该减压装置吸取辅助墨盒内的空气以降低辅助墨盒内的压强。
6.如权利要求3所述的墨水补充装置,其特征在于:第一连接件包括可开关第一连接件内墨水通道的阀体,在连接状态下阀体受受压件的压力移动而开启第一连接件内的墨水通道,然后阀体按压受压件以移动开关元件到开启位置,从而打开墨水通道与大气连通。
7.如权利要求4所述的墨水补充装置,其特征在于:第一连接件包括可开关第一连接件内部墨水通道的阀体,开关元件通过连接状态下的按压件按压阀体使其移动以开启第一连接件内的墨水通道,而后阀体通过按压件按压开关元件使其向开启位置移动,从而开启墨水通道与大气连通。
8.如权利要求6所述的墨水补充装置,其特征在于:阀体在第一连接件内的墨水通道关闭的方向受压而开关元件在第二连接件内的墨水通道关闭的方向受压,从而按压开关元件的力大于按压阀体的力。
9.如权利要求7所述的墨水补充装置,其特征在于:阀体在第一连接件内的墨水通道关闭的方向受压而开关元件在第二连接件内的墨水通道关闭的方向受压,从而按压开关元件的力大于按压阀体的力。
10.一种辅助墨盒,用以供应墨水至记录磁头,该记录磁头根据影像信息原理向记录媒介喷墨滴,其特征在于:该辅助墨盒包括:
与主墨盒连接以形成墨水通道的连接件,其中,墨水在贮存到主墨盒前先预先贮存;和
设在连接件外部附近的墨水贮存件。
11.如权利要求10所述的辅助墨盒,其特征在于:墨水贮存件包括一个由疏松材料制成且可吸收墨水的疏松体。
12.如权利要求11所述的辅助墨盒,其特征在于:所述疏松体为聚烯烃树脂粉末烧结而成的烧结块。
13.如权利要求11所述的辅助墨盒,其特征在于:上述疏松体由聚亚安酯泡沫材料制成。
14.如权利要求11所述的辅助墨盒,其特征在于:上述疏松体由纤维毡制品制成。
15.一种喷墨记录设备,包括:
一个记录磁头单元,它设在根据影像信息原理喷墨滴到记录媒介的记录磁头上;和一个预收容供应到记录磁头的墨水的辅助墨盒;
一个预收容供应到辅助墨盒的墨水的主墨盒;和
如权利要求1所述的墨水补充装置,该装置从主墨盒向辅助墨盒补充墨水。
16.如权利要求15所述的喷墨记录设备,其特征在于:辅助墨盒是如权利要求10所述的辅助墨盒。
17.一种墨水补充装置,该装置从主墨盒向辅助墨盒补充墨水,包括:
与主墨盒连接的第一连接件;
与辅助墨盒连接的第二连接件,该第二连接件与第一连接件连接以形成墨水通道;
使第一、第二连接件在连接状态下紧密接触的密封件;
设置在第二连接件内并可开关墨水通道的开关元件;
吸取辅助墨盒内的空气以降低其中压强的减压装置;和
在第一、第二连接件连接状态下可移动开关元件至通道开启位置的开启装置;
其中在第一、第二连接件借由密封件紧密连接前,开启装置移动开关元件至开启位置以开启墨水通道。
18.一种喷墨记录设备,包括:
一个磁头记录单元,设在根据影像信息原理喷墨滴到记录媒介的记录磁头上;
预收容供应到记录磁头的墨水的辅助墨盒;
预收容供应到辅助墨盒的墨水的主墨盒;
权利要求17所述结构的墨水补充装置,该墨水褵装置从主墨盒向辅助墨盒供应墨水;和
设在第一、第二连接件外部附近的墨水贮存件,该墨水贮存件由疏松材料制成并可吸收墨水。
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