專(zhuān)利名稱：用于噴墨墨盒的墨水容納系統(tǒng)和墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
用于噴墨墨盒的墨水容納系統(tǒng)和墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明的實(shí)施例涉及噴墨打印機(jī)和噴墨墨盒。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的實(shí)施例涉及用 于在噴墨墨盒中存儲(chǔ)墨水的墨水容納系統(tǒng)或墨水容器。
背景技術(shù)：
通常，噴墨墨盒包括外殼，在外殼中設(shè)置與噴墨打印頭流體連通的墨水容納系統(tǒng) 或墨水容器。與墨水容器相連的機(jī)構(gòu)產(chǎn)生負(fù)壓或背壓，所述負(fù)壓或背壓保持在足夠范圍內(nèi) 以防止墨水從打印頭泄露，而且允許用于打印的噴墨。
控制墨水容器中的內(nèi)壓已經(jīng)是二十多年來(lái)專(zhuān)利的主題。包括美國(guó)專(zhuān)利 No. 4，422，084 ( ‘084 專(zhuān)利)；No. 4，509，062 ( ‘062 專(zhuān)利)；和 No. 4，500，895 ( ‘895 專(zhuān)利) 在內(nèi)的早期的已過(guò)期專(zhuān)利公開(kāi)了各種用于在墨水容器中產(chǎn)生和控制負(fù)壓的機(jī)構(gòu)。‘084和 ‘895專(zhuān)利公開(kāi)了依賴于組成容器的材料的彈性來(lái)產(chǎn)生負(fù)壓的袋狀物、袋子或囊狀構(gòu)造。 ‘084專(zhuān)利還公開(kāi)了使用設(shè)置在墨水容器中的偏置裝置來(lái)促使容器壁相互遠(yuǎn)離，或者移動(dòng)一 個(gè)容器壁遠(yuǎn)離另一固定的容器壁。
最終，‘084專(zhuān)利公開(kāi)了墨水容納系統(tǒng)，該墨水容納系統(tǒng)包括單一柔性膜，該單一柔 性膜固定在墨盒外殼中并且與墨盒的壁一起形成墨水容器。彈簧不是設(shè)置在容器中，而是 在容器外，并且使得柔性膜偏離墨盒壁以在墨水容器中產(chǎn)生負(fù)壓。在‘062專(zhuān)利中公開(kāi)了類(lèi) 似這樣的設(shè)計(jì)。
在后來(lái)的授權(quán)專(zhuān)利中，公開(kāi)了墨盒，該墨盒具有形成墨水容器的兩個(gè)可移動(dòng)側(cè)壁 和置于側(cè)壁之間以產(chǎn)生負(fù)壓的偏置裝置。例如，在美國(guó)專(zhuān)利No. 5，325，119 ；No. 5，440，333 ； No. 5，737,002 ；No. 5，767, 882 ；和No. 6, 053, 607中，公開(kāi)了噴墨墨盒，該噴墨墨盒具有兩個(gè) 柔性側(cè)壁，所述兩個(gè)柔性側(cè)壁固定到內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)以形成墨水容器。每個(gè)可移動(dòng)側(cè)壁包括 由柔性膜所覆蓋的板狀構(gòu)件。每個(gè)膜的外邊緣固定到連接到墨盒外殼的壁的內(nèi)部框架結(jié) 構(gòu)，從而形成墨水容器或墨囊。壓力調(diào)節(jié)器設(shè)置在墨囊中，并且壓力調(diào)節(jié)器包括兩個(gè)側(cè)板和 置于板之間的彈簧，所述彈簧使得兩個(gè)板相互遠(yuǎn)離并朝向膜。在這些專(zhuān)利中的大多數(shù)中所 公開(kāi)的彈簧是弓形彈簧或板彈簧；但是，‘119專(zhuān)利示出了具有螺旋彈簧的實(shí)施例。隨著墨 水從墨盒中噴出，容器折疊，包括側(cè)壁相對(duì)移動(dòng)。彈簧使側(cè)壁分離以產(chǎn)生負(fù)壓。
上述涉及的缺點(diǎn)是板(特別是金屬板)、柔性膜會(huì)有在膜與板的邊緣嚙合的點(diǎn)或 線處撕裂的傾向?！?33專(zhuān)利提供了通過(guò)將保護(hù)覆蓋層固定在板與膜之間來(lái)防止撕裂膜的 方法。膜被加熱連接到在側(cè)膜、覆蓋層和板的中心定位矩形區(qū)域中的覆蓋層。但是，上述系 統(tǒng)給制造過(guò)程增加了額外的步驟，而通過(guò)使用與其他材料更相容的不同材料可以避免上述 額外的步驟。‘333專(zhuān)利提供了可選實(shí)施例，其中膜可以在沒(méi)有覆蓋層的情況下直接連接到 板，該實(shí)施例仍然使膜暴露于板的邊緣；但是，該實(shí)施例并沒(méi)有如所宣稱的那樣連接到結(jié)合直ο
在上面所引用的這些專(zhuān)利以及由同一受讓人Hewlett I^ckard所擁有的其他專(zhuān)利 中，公開(kāi)了用于制造噴墨墨盒的方法和材料。例如，在‘002專(zhuān)利中，公開(kāi)了具有與‘333專(zhuān)10利中所公開(kāi)的相似的墨囊設(shè)計(jì)的噴墨墨盒?！?02專(zhuān)利涉及用于制造噴墨墨盒的組件的材 料。具體來(lái)說(shuō)，噴墨墨盒包括外部框架構(gòu)件，所述外部框架構(gòu)件具有安裝于其上的內(nèi)部框架 構(gòu)件，以連接墨囊。外部框架構(gòu)件由第一塑料材料組成，內(nèi)部框架構(gòu)件由第二塑料材料組 成。墨盒中的墨囊包括兩個(gè)膜，每個(gè)膜由第三塑料材料組成。第二塑料材料和第三塑料材 料相容，所以膜可以連接到內(nèi)部框架構(gòu)件以形成墨囊。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，使用所謂的“二次注射”成型工藝來(lái)制造外部和內(nèi)部框架構(gòu)件。使用注 射成型工藝來(lái)形成外部框架構(gòu)件，這是“一次注射”，然后將外部框架構(gòu)件插入第二模具，以 用于在第二模具中第二塑料材料模制于外部框架構(gòu)件以形成內(nèi)部框架構(gòu)件。
在上面引用的受讓于Hewlett Packard的專(zhuān)利以及美國(guó)專(zhuān)利No. 6，206，515 (‘515 專(zhuān)利)中，打印頭安裝在墨盒的頭部部分。與將頭部制造成與外部框架分離的組件并且將 噴嘴安裝到外部構(gòu)件相比，上述噴管結(jié)合成外部框架構(gòu)件的組成部分。
在美國(guó)專(zhuān)利No. 5，450，112( ‘112專(zhuān)利)中，公開(kāi)了用于噴墨墨盒的墨囊，其包括 兩個(gè)柔性膜，柔性膜連接到外部框架構(gòu)件以形成墨囊。對(duì)組成膜的材料的要求包括柔性、阻 氣防潮、耐化學(xué)性、機(jī)械韌性、熱密封性和成本。公開(kāi)了層狀結(jié)構(gòu)，以明顯滿足上述要求。膜 包括層狀結(jié)構(gòu)，該層狀結(jié)構(gòu)包括相互粘結(jié)的兩個(gè)疊層。每個(gè)疊層包括載體層，阻擋層附著于 載體層的第一表面上，密封劑層附著于載體層的第二表面上。通過(guò)粘結(jié)劑相互粘結(jié)每個(gè)疊 層的多個(gè)阻擋層，以形成疊層結(jié)構(gòu)。所公開(kāi)的阻擋層是載體層的表面上的鋁膜。
在美國(guó)專(zhuān)^iJ No. 6, 773, 099 ；No. 6, 830, 324 ( ‘3 專(zhuān)利)；Νο· 7，004，572 ； No. 7，077，514 ；和No. 7，104，640中也公開(kāi)了包括柔性膜和板狀構(gòu)件的側(cè)壁。在每種情況 下，都公開(kāi)了單一可移動(dòng)構(gòu)件，其固定到形成墨水容器的墨盒外殼的多個(gè)壁。可移動(dòng)構(gòu)件包 括用于容納板狀構(gòu)件的預(yù)制柔性膜。彈簧設(shè)置在墨水容器中外殼和板狀構(gòu)件之間，使得可 移動(dòng)構(gòu)件偏離外殼壁，以產(chǎn)生負(fù)壓。在其他實(shí)施例中，彈簧設(shè)置在墨盒外殼中、墨水容器外 部的可移動(dòng)構(gòu)件和墨盒的壁之間。在墨水容器中墨水消耗時(shí)，可移動(dòng)構(gòu)件沿著板的邊緣收 縮。如上所述，柔性膜預(yù)先制成為具有在膜上用于容納板的位于中心的區(qū)域，這會(huì)在制造墨 盒時(shí)產(chǎn)生額外的步驟和成本。
除了上述用于在墨水容器中產(chǎn)生和控制恒定負(fù)壓的機(jī)構(gòu)之外，還向噴墨墨盒提供 了額外的組件。在‘009、‘572、‘514和‘640專(zhuān)利中，放置與墨水容器流體連通的單向閥。 柔性膜和板狀構(gòu)件響應(yīng)于墨水容器中的壓力的變化來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉閥的開(kāi)口。如果壓力超過(guò) 界限，單向閥打開(kāi)，以將環(huán)境空氣引入墨水容器中，來(lái)降低負(fù)壓，從而墨水可以有效地從打 印頭噴出。
此外，已經(jīng)使用設(shè)置在墨水容器外部的壓力室，來(lái)代替或者配合設(shè)置在墨水容器 中的用于維持墨水容器中的恒定負(fù)壓的偏置裝置。在美國(guó)專(zhuān)利No. 5，764，259中，公開(kāi)了具 有負(fù)壓調(diào)節(jié)室的噴墨墨盒，負(fù)壓調(diào)節(jié)室設(shè)置在墨盒中以維持墨水容器中的恒定負(fù)壓。將波 紋管式收縮膨脹壁連接到墨盒壁和調(diào)節(jié)板。墨水容器組成壓力調(diào)節(jié)室之外的墨盒的剩余內(nèi) 部空間。此外，壓力調(diào)節(jié)室通過(guò)墨盒壁上的孔與大氣流體連通。
當(dāng)墨水充滿容器時(shí)，板和壁在壓縮在收縮位置。當(dāng)在打印操作過(guò)程中墨水從容器 中排空時(shí)，壁將相對(duì)來(lái)自在容器中產(chǎn)生負(fù)壓的壁的阻力而膨脹。當(dāng)壓力調(diào)節(jié)室的壁達(dá)到最 大膨脹時(shí)，空氣以氣泡的形式通過(guò)壓力調(diào)節(jié)室外部和墨水容器內(nèi)部的墨盒壁上的孔被引入 到室中。通過(guò)孔處的毛細(xì)力將負(fù)壓維持在預(yù)定范圍內(nèi)。
美國(guó)專(zhuān)利No. 7，033，007公開(kāi)了泵調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)向著墨水室中的彈簧的偏置力施加壓 力，將墨水室增壓到用于從墨水室中抽取墨水的適當(dāng)壓力。當(dāng)室中墨水耗盡時(shí)，泵調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 松開(kāi)，彈簧在從備用墨水源中抽取墨水的方向上對(duì)墨水室施加偏壓力。但是，上述閥和泵調(diào) 節(jié)機(jī)構(gòu)增加了墨盒的復(fù)雜性、成本和維修機(jī)率。
在已公開(kāi)申請(qǐng)U. S. 2005/0157040A1 和 U. S. 2005/0157030A1 中，公開(kāi)了包括可收縮容器的噴墨墨盒，該可收縮容器包括在各端固定到板環(huán)形柔性膜(袋)。在柔性帶由于墨 水耗盡而收縮或者在充滿墨水而膨脹時(shí)，一個(gè)板是固定的，另一板在具有支桿的框架內(nèi)滑 動(dòng)。通過(guò)連接到可移動(dòng)板的彈簧和墨水容器外部的框架產(chǎn)生了負(fù)壓。
已公開(kāi)申請(qǐng)U. S. 2006/0221153A1公開(kāi)了設(shè)置在可收縮墨水盒和墨盒外殼壁之間 的壓力抑制單元。該壓力抑制單元包括柔性圓柱膜，該柔性圓柱連接到墨水容器的柔性膜。 壓縮彈簧設(shè)置在墨水容器中。此外，第二壓縮彈簧可以設(shè)置在壓力抑制單元中。壓力抑制 單元處的墨盒壁上的孔可以提供壓力抑制單元與大氣之間的流體連通。在墨水容器由于沖 擊(例如，在墨水容器跌到或撞到桌子的情況下會(huì)發(fā)生)而收縮時(shí)，壓力收縮單元可以最大 程度減小墨水容器的收縮。此外，壓力收縮單元可以用于控制墨水容器中的負(fù)壓的增大。
使用彈簧和柔性膜的系統(tǒng)不限于將彈簧放置在墨水容器內(nèi)。與具有內(nèi)部安裝彈簧 的系統(tǒng)(該系統(tǒng)推動(dòng)可移動(dòng)壁遠(yuǎn)離形成墨水容器的另一壁)相比，一些墨盒具有設(shè)置在墨 水容器外、連接到可收縮壁和拉緊側(cè)壁來(lái)產(chǎn)生負(fù)壓的機(jī)構(gòu)。美國(guó)專(zhuān)利No. 6，505，924中示出 了安裝在墨水容器外部的彈簧，該專(zhuān)利公開(kāi)了相對(duì)于墨水容器安裝在外部的懸臂彈簧板。 美國(guó)專(zhuān)利No. 6，908，180中也示出了安裝在外部的懸臂彈簧。
一些墨盒使用袋狀物或囊狀物來(lái)形成可收縮容器?？梢栽诿绹?guó)專(zhuān)利 No. 6，736，497 ；No. 6，412，894(圖 5) ；No. 6，364，474 ；和美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi) No. 2006/0098063A1 中看到上述墨水容器的示例。
用于在墨水容器中產(chǎn)生負(fù)壓的一些系統(tǒng)或設(shè)備包括多孔材料，例如設(shè)置在墨盒外 殼內(nèi)的海綿或泡沫夾芯。在上述情況下，外殼的壁限定了墨水容器，墨水容器連接到打印 頭，海綿中吸收墨水以產(chǎn)生負(fù)壓。
噴墨墨盒通常包括用于檢測(cè)墨盒或墨水容器中的墨水水平的系統(tǒng)、設(shè)備或方法。 噴墨墨盒具有噴墨墨盒可以有效工作的最小墨水水平或最小墨水量。如果墨水量下降到低 于最小水平，則墨盒將遭遇空白噴墨的風(fēng)險(xiǎn)，這會(huì)損壞打印頭?，F(xiàn)有專(zhuān)利公開(kāi)了各種墨水水 平檢測(cè)技術(shù)，包括采用光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的系統(tǒng)、測(cè)量墨水的導(dǎo)電率或透明度來(lái)確定墨水水平 的系統(tǒng)、和需要視覺(jué)檢測(cè)組件來(lái)確定墨盒中剩余墨水量的系統(tǒng)。
在公開(kāi)了光學(xué)傳感器的這些專(zhuān)利中，一部分與可收縮墨水容器的柔性膜相關(guān)。配 置設(shè)備，使得一旦在墨水容器中柔性膜收縮到預(yù)定水平或位置，則激活傳感器。美國(guó)專(zhuān)利 No. 4，342，042公開(kāi)了膜上的反射點(diǎn)，和包括發(fā)光二極管和光電晶體管的檢測(cè)器。在反射點(diǎn) 隨著墨水量的改變而上下移動(dòng)時(shí)，光電晶體管檢測(cè)到所反射的光變多或變少。
美國(guó)專(zhuān)利No. 4，604，633公開(kāi)了墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)，其包括遮光板，遮光板連接到 柔性膜，并且在墨水從墨水容器中排空或噴出時(shí)，遮光板隨著柔性膜的移動(dòng)而上下移動(dòng)。該 遮光板設(shè)置在光發(fā)射單元和光接收單元之間。柔性膜的移動(dòng)引起遮光板的移動(dòng)，遮光板的 移動(dòng)被光發(fā)射和光接收單元檢測(cè)到，以表示墨水容器中墨水的剩余量。
美國(guó)專(zhuān)利No. 5，757，390公開(kāi)了墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)和用于檢測(cè)墨水水平的方法，其包括使用具有兩個(gè)狹縫的墨盒，每個(gè)狹縫位于相對(duì)的壁上并且對(duì)準(zhǔn)以形成光束路徑。光 源安裝在托架上以產(chǎn)生光束，檢測(cè)器安裝在托架上以在檢測(cè)器檢測(cè)到來(lái)自光束的光的情況 下產(chǎn)生信號(hào)。在墨盒在托架上移動(dòng)通過(guò)光束時(shí)，墨水水平會(huì)阻礙用于檢測(cè)剩余墨水水平的 光束。通過(guò)對(duì)比墨水水平的位置與托架上墨盒的位置，確定墨水的量。
美國(guó)專(zhuān)利No. 5，997，121涉及墨水水平和墨盒檢測(cè)系統(tǒng)，其包括形成為墨盒壁的 組成部分的兩個(gè)光反射器。該反射器與兩個(gè)光源和光傳感器一起使用。一個(gè)光源是屋脊型 反射鏡，其在墨盒位于托架上時(shí)檢測(cè)光。第二個(gè)反射器是多面棱鏡，用于反射光來(lái)確定墨盒 的墨水水平。美國(guó)專(zhuān)利No. 6，234，603中公開(kāi)了類(lèi)似的墨水水平和墨盒檢測(cè)系統(tǒng)。
美國(guó)專(zhuān)利No. 5，844，579中所公開(kāi)的用于檢測(cè)墨水供應(yīng)源的系統(tǒng)涉及具有推動(dòng)來(lái) 自容器的墨水的泵的墨盒。致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)泵。與泵相關(guān)的傳感器檢測(cè)何時(shí)致動(dòng)器處于表示墨 水容器中墨水耗盡的位置。
如上所述，一些墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)使用墨水的電導(dǎo)率作為墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)的要 素。美國(guó)專(zhuān)利No. 4，977，413中所公開(kāi)的檢測(cè)系統(tǒng)涉及剩余墨水檢測(cè)器，其設(shè)置在從墨水池 到記錄頭的流體通路中。該檢測(cè)器包括連接到第一警報(bào)器的一對(duì)電極，和連接到第二警報(bào) 器的一對(duì)電極。兩對(duì)電極都固定在墨盒內(nèi)部中；并且，導(dǎo)電板響應(yīng)于柔性膜的移動(dòng)而在兩對(duì) 電極之間的移動(dòng)，以確定剩余墨水量。當(dāng)接線板與電極接觸時(shí)，連接到電極的警報(bào)器發(fā)出聲曰O
在美國(guó)專(zhuān)利No. 6，554，382中，公開(kāi)了噴墨墨盒中的墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)，其包括分 別安裝在從墨盒底部突出的各個(gè)端口的第一和第二電阻探頭。端口和探頭與墨水容器液體 流通。當(dāng)容器和端口充滿墨水時(shí)，探頭之間的電阻較高。當(dāng)墨水從容器中以及一個(gè)或多個(gè) 探頭中排空時(shí)，電阻較低，表示墨水水平低。
美國(guó)專(zhuān)利No. 4，935，751公開(kāi)了操作者的視覺(jué)檢測(cè)的墨水水平檢測(cè)設(shè)備?！?51專(zhuān) 利公開(kāi)了連接到可收縮袋的一側(cè)的剛性板。墨盒在墨盒外殼的一端上具有窗口。在墨盒收 縮時(shí)，板的一端進(jìn)入窗口內(nèi)的視野中。板相對(duì)于窗口的位置表示剩余墨水量。窗口也可以 包括表示墨水量度量的標(biāo)記。
使用視覺(jué)指示器的其他專(zhuān)利包括墨盒外部的標(biāo)記帶，其響應(yīng)于可收縮容器的移動(dòng) 而移動(dòng)。美國(guó)專(zhuān)利No. 5，359，353中有一個(gè)這樣的示例。帶連接到柔性墨水袋。在柔性墨 水袋隨著墨水的消耗而收縮時(shí)，帶上的標(biāo)記移動(dòng)進(jìn)出通過(guò)與標(biāo)記帶重疊的第二帶上的窗口 的視野。美國(guó)專(zhuān)利No. 6，736，497公開(kāi)了墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)，其使用連接到可收縮墨水袋的 柔性帶。帶的多個(gè)部分延伸到墨盒的外部，并且由具有窗口的面板所覆蓋。在袋收縮時(shí)，帶 的多個(gè)部分移動(dòng)經(jīng)過(guò)窗口，顯示出表示剩余墨水量的標(biāo)記。
一些噴墨墨盒包括稱為“墨滴計(jì)數(shù)”計(jì)數(shù)?？刂破鞣胖脼榕c墨盒上的打印頭通信， 并且計(jì)算從打印頭噴射的墨滴的數(shù)量。通常，控制器包括了包含對(duì)應(yīng)于與墨滴計(jì)數(shù)相關(guān)聯(lián) 的一個(gè)或多個(gè)墨水量的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)和/或查詢表，來(lái)確定剩余墨水量。一些墨水水平檢 測(cè)系統(tǒng)可以與其他檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)合來(lái)使用墨滴計(jì)數(shù)，以更精確的確定墨水量。其他系統(tǒng)會(huì)考 慮打印頭特性(例如噴嘴溫度)來(lái)確定墨滴大小和體積。其他系統(tǒng)會(huì)對(duì)比在多個(gè)范圍內(nèi)所 取的墨滴數(shù)據(jù)，來(lái)計(jì)算剩余墨水量。
在美國(guó)專(zhuān)利No. 4，121，222中，公開(kāi)了用于噴墨打印機(jī)的液滴計(jì)數(shù)器墨水補(bǔ)充系 統(tǒng)，其公開(kāi)了主墨水罐和供應(yīng)墨水罐。該系統(tǒng)還包括墨滴計(jì)數(shù)器，其計(jì)算從打印頭噴出的墨滴數(shù)量。當(dāng)墨滴計(jì)數(shù)達(dá)到預(yù)定數(shù)量時(shí)，激活流動(dòng)控制裝置，來(lái)自供應(yīng)墨水罐的墨水被供應(yīng)到 主墨水罐。類(lèi)似的，美國(guó)專(zhuān)利No. 5，068，806公開(kāi)了計(jì)算墨滴數(shù)量來(lái)確定噴墨墨盒中的墨水 水平的系統(tǒng)。在‘806專(zhuān)利中，所公開(kāi)的系統(tǒng)與一次性墨盒一起使用，從而當(dāng)墨滴計(jì)數(shù)達(dá)到 預(yù)定數(shù)量時(shí)，去除并更換墨盒。
美國(guó)專(zhuān)利No. 6，151，039涉及噴墨打印系統(tǒng)和確定墨水容器中的墨水量的方法， 其包括墨滴計(jì)數(shù)和傳感器，檢測(cè)剩余墨水量并提供對(duì)墨盒中剩余墨水的精確估計(jì)。信息存 儲(chǔ)設(shè)備使用墨滴計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)在第一容量范圍內(nèi)估計(jì)墨水量。該設(shè)備或方法還使用檢測(cè)電路， 其檢測(cè)處于預(yù)定量的墨水水平。所檢測(cè)的量用于在與第一范圍不同的第二容量范圍內(nèi)股價(jià) 墨水量。第二容量結(jié)合第二容量范圍內(nèi)的墨滴計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)剩余墨水量。
在美國(guó)專(zhuān)利No. 6，676，237中，公開(kāi)了用于校正墨盒中所消耗的墨水量的計(jì)算的 方法。該方法使用墨滴計(jì)數(shù)來(lái)計(jì)算墨盒中所消耗的墨水量。傳感器/監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)墨水水平， 以在墨水水平降到預(yù)定值時(shí)產(chǎn)生信號(hào)。來(lái)自此次監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)用于校正由墨滴計(jì)數(shù)所確定的 剩余墨水量。
美國(guó)專(zhuān)利No.6，969，137中公開(kāi)了用于檢測(cè)噴墨墨盒中的剩余墨水的方法和裝 置，其使用傳感器/監(jiān)測(cè)器和墨滴計(jì)數(shù)。該墨盒包括傳感器，以檢測(cè)處于預(yù)定閾值的墨水水 平。如果墨滴計(jì)數(shù)計(jì)算出墨水量超過(guò)預(yù)定閾值，則通過(guò)將預(yù)定量加到由墨滴計(jì)數(shù)所確定的 剩余量來(lái)執(zhí)行校正。
墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)可以考慮噴墨打印頭的特性或噴墨打印頭處發(fā)生的事件。根據(jù) 美國(guó)專(zhuān)利No. 5，414，452，公開(kāi)了噴墨墨盒和墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)，其在確定墨水容器中的剩 余墨水量中提供了校正。具體來(lái)說(shuō)，該系統(tǒng)估計(jì)預(yù)定時(shí)間段內(nèi)蒸發(fā)的墨水量，然后將該數(shù)量 加到墨滴計(jì)數(shù)。美國(guó)專(zhuān)利No. 6，820，955公開(kāi)了噴墨打印系統(tǒng)，其通過(guò)考慮打印頭處的溫度 來(lái)控制墨盒中的墨水水平。
根據(jù)美國(guó)專(zhuān)利No. 6，431，673，公開(kāi)了通過(guò)結(jié)合墨滴計(jì)數(shù)和所噴射的重量來(lái)確定噴 墨墨盒中的剩余墨水量的方法。在使用每個(gè)間隔的溫度和打印頻率數(shù)據(jù)的過(guò)程中執(zhí)行墨滴 重量估計(jì)。美國(guó)專(zhuān)利No. 6，382，764公開(kāi)了用于墨滴計(jì)數(shù)的打印方法和裝置，其考慮墨滴回 復(fù)抽吸操作中所聚積的墨滴。
此外，噴墨墨盒還可以裝有存儲(chǔ)設(shè)備，其存儲(chǔ)與墨滴計(jì)數(shù)或墨水容器中的墨水剩 余量相關(guān)的數(shù)據(jù)。美國(guó)專(zhuān)利No. 5，788，388涉及具有墨水水平檢測(cè)裝置的噴墨墨盒。墨盒 上的芯片存儲(chǔ)墨水消耗數(shù)據(jù)。當(dāng)墨水水平達(dá)到預(yù)定閾值時(shí)，傳感器向芯片發(fā)出信號(hào)，芯片產(chǎn) 生墨水消耗數(shù)據(jù)。如果墨盒再裝滿，則該芯片可以復(fù)位。
盡管并非涉及噴墨墨盒而是涉及墨水容器，但是美國(guó)專(zhuān)利No. 5，365，312公開(kāi)了 具有位于其上的電子存儲(chǔ)裝置的墨水容器，該電子存儲(chǔ)裝置包含與容器的充墨狀態(tài)相關(guān)的 數(shù)據(jù)。此外，該存儲(chǔ)裝置可以包含計(jì)數(shù)器，用于確定容器的耗盡。
其他墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)可以考慮噴墨墨盒在托架上的移動(dòng)或位置，以確定墨水 量。例如，美國(guó)專(zhuān)利No. 5，136，309涉及剩余墨水量檢測(cè)裝置，其包括檢測(cè)設(shè)備，該檢測(cè)設(shè)備 檢測(cè)何時(shí)墨水供應(yīng)量低，并產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)。由信號(hào)輸出裝置來(lái)接收第一信號(hào)，當(dāng)脈沖寬度 大于預(yù)定脈沖寬度時(shí)，信號(hào)輸出裝置產(chǎn)生第二信號(hào)，并產(chǎn)生表示墨水量低的信號(hào)。該打印機(jī) 包括電子電路，該電子電路在一定的打印機(jī)操作過(guò)程中使得信號(hào)輸出裝置能夠改變第一檢 測(cè)信號(hào)，例如，當(dāng)墨盒執(zhí)行左右托架轉(zhuǎn)向時(shí)、當(dāng)由于墨水容器中墨水的移動(dòng)而造成檢測(cè)設(shè)備錯(cuò)誤的產(chǎn)生表示墨水供應(yīng)量低的信號(hào)時(shí)。 發(fā)明內(nèi)容
用于存儲(chǔ)打印用墨水的用于噴墨墨盒墨水容納系統(tǒng)，其包括具有多個(gè)壁的外殼。 剛性盆狀構(gòu)件和剛性可移動(dòng)板設(shè)置在外殼和盆狀構(gòu)件中。柔性膜固定到盆狀構(gòu)件的表面和 板的表面，在盆狀構(gòu)件、板和柔性膜之內(nèi)形成墨水容器。彈簧偏置機(jī)構(gòu)設(shè)置在盆狀構(gòu)件和板 之間，用于使板偏離盆狀構(gòu)件，在墨水容器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，并且盆狀構(gòu)件相對(duì)于板的移動(dòng)保持 固定。
在一個(gè)實(shí)施例中，柔性膜可以具有環(huán)狀構(gòu)造，所述環(huán)狀構(gòu)造具有固定到板的表面 的第一外邊緣和固定到盆狀構(gòu)件的表面的第二外邊緣。板可以具有形成于其上的環(huán)狀凹 槽，用于容納彈簧偏置機(jī)構(gòu)的第一端。凸起部分可以設(shè)置在外殼和墨水容器內(nèi)，彈簧偏置機(jī) 構(gòu)的第二端被放置在凸起部分上。在另一實(shí)施例中，凸起部分可以設(shè)置在盆狀構(gòu)件的一部 分上。在實(shí)施例中，盆狀構(gòu)件可以具有碗裝構(gòu)造，所述碗裝構(gòu)造包括外緣、中間部分或相對(duì) 于外緣設(shè)置的底板、和與外緣和中間部分形成整體的環(huán)狀斜壁。此外，盆狀構(gòu)造可以具有環(huán) 狀凹槽，彈簧的第二端放置在環(huán)狀凹槽中，從而當(dāng)由于墨水消耗而引起墨水容器收縮時(shí)，可 移動(dòng)板和盆狀構(gòu)件中的凹槽具有等于壓縮的彈簧的高度的深度尺寸，可移動(dòng)板與盆狀構(gòu)件 的中間部分大致平齊。在實(shí)施例中，可移動(dòng)可以具有凹槽，用于在墨水容器收縮時(shí)容納凸起 部分。此外，柔性膜可以匹配壁的輪廓或者盆狀構(gòu)件的構(gòu)造，柔性膜與盆狀構(gòu)件的表面大致 平齊，從而可以從容器中盡量多的排空墨水。
本發(fā)明的另一實(shí)施例還可以具有墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)，其用于何時(shí)墨水水平達(dá)到墨 水容器中剩余的預(yù)定量。提供傳感器以檢測(cè)連接到板的檢測(cè)標(biāo)記，檢測(cè)標(biāo)記在外殼中、表 示墨水容器中的剩余墨水的預(yù)定量的位置上。檢測(cè)標(biāo)記在外殼中相對(duì)于板設(shè)置，并且具有 縱軸，在打印頭處于水平或垂直打印位置時(shí)，該縱軸設(shè)置成與墨盒的水平軸和垂直軸成約 45°的角度。
墨盒還可以具有立管，立管在安裝到墨盒外殼或盆狀構(gòu)件的頭部中；并且，立管可 以具有設(shè)置成相對(duì)于打印頭成銳角的縱軸。立管可以包括靠近墨水容器的開(kāi)口的第一立管 開(kāi)口和靠近打印頭的第二立管開(kāi)口。第一開(kāi)口具有比第二開(kāi)口的寬度尺寸大的寬度尺寸； 并且，兩個(gè)開(kāi)口具有大致相等的高度尺寸。上述立管相對(duì)于打印頭的錐形構(gòu)造和方向使得 打印頭處的氣泡朝向立管的第一開(kāi)口移動(dòng)。在水平打印位置或垂直打印位置上，上述錐形 構(gòu)造都促進(jìn)了氣泡朝向第一開(kāi)口移動(dòng)。
在另一實(shí)施例中，在傳感器檢測(cè)到存在檢測(cè)標(biāo)記時(shí)，信號(hào)被傳送到控制器，控制器 編制有程序以計(jì)算在打印操作過(guò)程中噴射的墨滴數(shù)量。表示與墨水的預(yù)定剩余量相關(guān)的墨 滴總數(shù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在系統(tǒng)中。在墨滴的總數(shù)計(jì)算等于已使用的數(shù)量時(shí)，產(chǎn)生表示墨水容器 墨水耗盡的信號(hào)。
在另一實(shí)施例中，墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)可以包括發(fā)光二極管(LED)，其傳送光束刀可 移動(dòng)板的中心；和位置敏感檢測(cè)器或設(shè)備(PSD)，其檢測(cè)從可移動(dòng)板反射的光。在墨水容器 收縮并且板移動(dòng)遠(yuǎn)離LED時(shí)，反射光照射PSD的位置改變了。PSD傳送表示容器中的板的 位置的信號(hào)，這表示墨水容器中的剩余墨水量。在實(shí)施例中，在墨盒或墨水容器圍繞對(duì)稱軸 旋轉(zhuǎn)180°的情況下，墨盒可以在水平或垂直打印位置上打印。LED傳送光到可移動(dòng)板的中15心，這在水平或垂直打印位置上不需要改變，提供了在兩個(gè)打印位置上一致的墨水水平檢 測(cè)。


根據(jù)附圖中所示的本發(fā)明的具體實(shí)施例，將對(duì)以上簡(jiǎn)要描述的本發(fā)明進(jìn)行更加具 體的說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，這些附圖只示出了本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為限制本發(fā)明 的范圍，通過(guò)使用附圖，將用附加特征和細(xì)節(jié)來(lái)描述和說(shuō)明本發(fā)明。
圖1是具有打印頭和傳感器的噴墨墨盒的第一透視圖。
圖2是具有打印頭和通到內(nèi)部充墨口的孔的噴墨墨盒的第二透視圖。
圖3A是噴墨墨盒和內(nèi)部組件的第一實(shí)施例的分解圖。
圖;3B是噴墨墨盒和內(nèi)部組件的第二實(shí)施例的分解圖。
圖4A是具有處于膨脹位置的墨水容器的噴墨墨盒的截面圖。
圖4B是具有處于收縮位置的墨水容器的噴墨墨盒的截面圖。
圖4C是具有處于膨脹位置的墨水容器的噴墨墨盒的截面圖。
圖4D是具有處于收縮位置的墨水容器的噴墨墨盒的截面圖。
圖5是包括連接到墨盒外殼的頭部的噴墨墨盒的透視截面圖。
圖6A是示出了充墨口和通向頭部的孔的噴墨墨盒的盆狀構(gòu)件的正視圖。
圖6B是頭部密封圈和用于固定到盆狀構(gòu)件和外殼的定位片的后視透視圖。
圖7A是對(duì)準(zhǔn)以固定到盆狀構(gòu)件的頭部的分解透視圖。
圖7B是對(duì)準(zhǔn)以固定到盆狀構(gòu)件的頭部的透視圖。
圖7C是示出了通道、斜槽和充墨口的盆狀構(gòu)件的透視圖。
圖8是示出盆狀構(gòu)件的充墨口對(duì)準(zhǔn)墨盒外殼中的孔以用于將墨水容器充滿墨水 的墨盒的截面圖。
圖9是具有墨水容器的噴墨墨盒的截面圖，其示出了柔性膜收縮到通道上。
圖IOA是具有墨水容器的墨盒的截面圖，其示出了膨脹充滿墨水的位置，并且示 出了檢測(cè)標(biāo)記和傳感器的位置。
圖IOB是具有墨盒的截面圖，其中墨水容器收縮并且檢測(cè)標(biāo)記位于墨盒中以通過(guò) 安裝在外殼上的傳感器來(lái)檢測(cè)。
圖IOC是本發(fā)明的實(shí)施例的墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)中的檢測(cè)器的示意圖。
圖IlA是墨盒的平面圖，其中移除了蓋并且頭部和打印頭設(shè)置在垂直打印位置 上。
圖IlB是墨盒的平面圖，其中移除了蓋并且頭部和打印頭設(shè)置在水平打印位置 上。
圖12是墨水容器的柔性膜的層狀結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例的示意圖。
圖13是墨水容器的柔性膜的層狀結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例的示意圖。
圖14是噴墨墨盒的第三實(shí)施例的頂部透視圖。
圖15是圖14中所示的噴墨墨盒的底部透視圖。
圖16是圖14中所示的噴墨墨盒的分解視圖。
圖16A是將頭部連接到盆狀構(gòu)件的放大視圖。
圖17A是圖14中所示的噴墨墨盒的截面圖，其中墨水容器膨脹并且充滿墨水。
圖17B是圖14中所示的噴墨墨盒的截面圖，其中墨水容器已經(jīng)收縮。
圖18是包括光源和位置檢測(cè)設(shè)備的墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)的示意圖。
圖19A是具有充滿的墨水容器和墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)的噴墨墨盒的第三實(shí)施例的 截面圖。
圖19B是具有空的墨水容器和墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)的噴墨墨盒的第三實(shí)施例的截 面圖。
圖20是墨水容器的柔性膜的截面示意圖。
圖21是頭部的透視圖，示出了在打印頭處頭部中的立管的開(kāi)口。
圖22是頭部的透視圖，示出了在墨水容器的盆狀構(gòu)件側(cè)處頭部中的立管的開(kāi)口。
圖23是頭部的截面圖，示出了頭部的內(nèi)部。
圖M是立管的透視圖。具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中舉例說(shuō)明本發(fā)明的示例。在可能 的情況下，在多個(gè)附圖使用相同的附圖標(biāo)記，并且相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的部件。
圖1和2中所示的噴墨墨盒10可以安裝在用于打印的可移動(dòng)或固定的載體上，并 且具有打印頭16，打印頭16與封裝在外殼11中的墨水容器19流體連通。響應(yīng)于來(lái)自控制 器(未示出)打印指令，打印頭16使得墨水從墨水容器19排出到打印介質(zhì)(未示出)上。 外殼11包括側(cè)壁12、第一覆蓋板13和第二覆蓋板14。為了組裝墨盒10，第一覆蓋板13或 第二覆蓋板14可以與側(cè)壁12形成整體。然后，將另一覆蓋板13或14固定到側(cè)壁12，以 將墨水容器19包圍在外殼11內(nèi)?；蛘撸采w板13和14都可以制造成與側(cè)壁12分離的組 件，然后將覆蓋板13和14固定到側(cè)壁12。
頭部15連接到外殼11，頭部15包括安裝于其上的打印頭16和噴嘴(未示出)， 所述噴嘴與墨水容器19流體連通以按照打印指令從墨盒中噴射墨水。如在下面更加詳細(xì) 的說(shuō)明，頭部15作為單獨(dú)組件連接到外殼11，而不是如美國(guó)專(zhuān)利No. 6，206，515( ‘515專(zhuān) 利)所公開(kāi)的與側(cè)壁12形成整體，美國(guó)專(zhuān)利No. 6，206，515記載了作為外部框架構(gòu)件的組 成部分的頭部。外部框架構(gòu)件是‘515專(zhuān)利所公開(kāi)的噴墨墨盒的外殼的組件。
如圖1所示，孔34形成于外殼11中，并且對(duì)準(zhǔn)墨水容器19的充墨口 33，這些將 在下面詳細(xì)描述。此外，傳感器18安裝在外殼11中，用于結(jié)合于墨盒10中的墨水水平檢 測(cè)系統(tǒng)。手柄17設(shè)置在外殼11的側(cè)壁12上，與頭部15相對(duì)。在此公開(kāi)的實(shí)施例中，側(cè)壁 12通常與設(shè)置在外殼11的相對(duì)的角上的頭部15和手柄17形成直線。
根據(jù)圖3A、4A和4B詳細(xì)公開(kāi)了墨水容器19和組成墨水容器19的組件。墨水容 器19通常由剛性盆狀構(gòu)件20、剛性可移動(dòng)板21和柔性膜22所限定，柔性膜22固定到盆狀 構(gòu)件20和可移動(dòng)板21。彈簧23設(shè)置在盆狀構(gòu)件20和板21之間，使得板21偏離盆狀構(gòu)件 20，以在墨水容器19中產(chǎn)生負(fù)壓或背壓，來(lái)防止墨水從打印頭16上的噴嘴流出。隨著在打 印和其他操作過(guò)程中墨水被噴出，柔性膜22朝向盆狀構(gòu)件20收縮，從而引起板21向盆狀 構(gòu)件20移動(dòng)。朝向板21施加力的彈簧23在墨水容器19中產(chǎn)生負(fù)壓。
如上所述，只有板21可移動(dòng)，而盆狀構(gòu)件20包括保持固定在外殼中。此外，容器19只包括單一柔性膜22，這可與公開(kāi)了使用具有固定到外部框架構(gòu)件的柔性膜的外邊緣 的兩個(gè)柔性膜片的美國(guó)專(zhuān)利 No. 5，325，119 ；No. 5,440, 333( ‘333 專(zhuān)利)；No. 5, 737, 002 ； No. 5，767，882 ；和No. 6，053，607區(qū)別開(kāi)。在上述這些專(zhuān)利中所公開(kāi)的柔性膜是矩形片，并 且每個(gè)都覆蓋了各自的可移動(dòng)側(cè)板，并且柔性膜的外邊緣封接于內(nèi)部框架構(gòu)件，所以可移 動(dòng)側(cè)板設(shè)置在墨水容器中。內(nèi)部框架構(gòu)件固定到外部框架構(gòu)件，所述外部框架構(gòu)件被描述 為由直線組成的構(gòu)件，而且并不包括墨盒的覆蓋板。在上述的現(xiàn)有技術(shù)參考文獻(xiàn)中，彈簧設(shè) 置在側(cè)板之間，并且使得板相互遠(yuǎn)離；從而兩個(gè)板相對(duì)運(yùn)動(dòng)以在墨水容器中國(guó)產(chǎn)生負(fù)壓。
相反，在此公開(kāi)的本發(fā)明的實(shí)施例中，板21相對(duì)于固定到第一覆蓋板13的固定盆 狀構(gòu)件20移動(dòng)。柔性膜22可以具有圖3A中所示的環(huán)狀構(gòu)造，具有封接到盆狀構(gòu)件20的第 一外邊緣22A和封接到可移動(dòng)板21的第二外邊緣22B。在過(guò)期‘084專(zhuān)利中示出了連接到 可移動(dòng)板的外圍的環(huán)狀膜；但是，‘84專(zhuān)利并沒(méi)有公開(kāi)設(shè)置在墨水容器中的固定盆狀構(gòu)件。 在圖4A中示出的實(shí)施例中，在可移動(dòng)板21和將下面詳細(xì)描述的墨水水平檢測(cè)組件之間，柔 性膜22連接到朝向墨水容器19的外部設(shè)置的板21的表面。板21可以具有斜角邊緣21A， 以防止在運(yùn)輸、操作或運(yùn)行過(guò)程中柔性膜22撕裂或被刺破。
上面參考的‘333專(zhuān)利公開(kāi)了用于通過(guò)首先將防護(hù)物粘結(jié)結(jié)合到背對(duì)墨水容器的 內(nèi)部的側(cè)板的表面來(lái)將膜結(jié)合到側(cè)板的裝置。柔性膜覆蓋防護(hù)物和側(cè)板，并且在側(cè)板上中 心定位的區(qū)域處被加熱連接到板一側(cè)，所以側(cè)板設(shè)置在墨水容器中。防護(hù)物由比側(cè)板寬且 長(zhǎng)的塑料膜材料形成，以防止側(cè)板的邊緣刺破或撕裂柔性膜。
相反，本發(fā)明所公開(kāi)的實(shí)施例的柔性膜22沿著板21的外圍或者圍繞板21的中心 區(qū)域連接到板21，并限定板21的外圍的一部分。如圖所示，板21具有環(huán)狀突起M，環(huán)狀突 起M形成凹槽47，以容納彈簧23的第一端。環(huán)狀突起M位于板21的中心；因此，柔性膜 不能連接到板21的中心，但是可以通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒?例如焊接)來(lái)固定到圍繞突起對(duì)的 一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)。
彈簧23的第二端設(shè)置在形成于盆狀構(gòu)件20上的凸起部分27之上，并且設(shè)置在墨 水容器19中。凸起部分27凸起的意義在于凸起部分27相對(duì)于盆狀構(gòu)件20的底板20A具 有朝向板21設(shè)置的表面27A。此外，凹入部分沈在由環(huán)狀突起M所限定的面積內(nèi)或者在 環(huán)狀凹槽47以內(nèi)形成于板21上，在墨水容器處于收縮位置時(shí)，凹入部分沈容納盆狀構(gòu)件 20上的凸起部分27。在圖4A中，示出了充滿墨水處于膨脹位置的墨水容器19，墨水由點(diǎn)畫(huà) 所表示。隨著墨水從噴嘴并經(jīng)由打印頭16噴出，彈簧23使得板21偏離固定到覆蓋板13 的盆狀構(gòu)件20，在墨水容器19中產(chǎn)生負(fù)壓。
在實(shí)施例中，彈簧23可以是螺旋彈簧。考慮到可移動(dòng)板21、盆狀構(gòu)件21的構(gòu)造以 及兩者之間的彈簧的連接，本發(fā)明的實(shí)施例不能結(jié)合美國(guó)專(zhuān)利No. 5，541, 632中所公開(kāi)的 弓形彈簧。
盆狀構(gòu)件20可以由相對(duì)硬或剛性的塑料材料制成，例如聚乙烯。如圖3、4A和4B 所示，盆狀構(gòu)件20具有碗狀構(gòu)造，其包括向外的斜壁44，斜壁44向具有大致平坦的表面的 凸緣或邊緣45突出，在大致平坦的表面上封接或焊接柔性膜22。根據(jù)圖4B，墨水容器19 已經(jīng)收縮。如圖所示，盆狀構(gòu)件20的碗狀構(gòu)造使得柔性膜22沿著或者緊貼盆狀構(gòu)件20的 表面收縮，以防止膜22的折疊或起皺，而折疊或起皺會(huì)最終造成膜22撕裂。此外，如圖4B 所示，板21中的凹入部分沈容納盆狀構(gòu)件20上的凸起部分27，彈簧23收縮到凹槽47中，所以墨水容器19可以收縮，同時(shí)柔性膜22和板21與盆狀構(gòu)件20基本平齊，以從容器19 中盡量多的排空墨水。
因此，在墨水容器中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)凹入部分和/或凹槽，在墨水容器19隨著墨 水從墨盒中噴出而收縮時(shí)，凹入部分和/或凹槽具有足夠的深度來(lái)容納彈簧23。凹入部分 可以設(shè)置在盆狀構(gòu)件20或可移動(dòng)板21上。根據(jù)圖4C和4D，示出了本發(fā)明的實(shí)施例，其具 有形成于可移動(dòng)板21中的第一凹槽47A和形成于盆狀構(gòu)件20中的第二凹槽47B，彈簧23 的第一端23A位于第一凹槽47A中，彈簧23的第二端2 位于第二凹槽47B中。對(duì)于包括 螺旋彈簧的實(shí)施例，凹槽47A和47B通常是環(huán)狀凹槽。凹槽47A和47B可以相互對(duì)準(zhǔn)，所以 在墨水容器19收縮時(shí)，凹槽47A和47B具有容納彈簧23的組合深度。以此方式，在容器19 隨著墨水從墨盒10中噴出而收縮時(shí)，可移動(dòng)板21通?？梢耘c盆狀構(gòu)件20平齊，以盡量多 的從容器19中排空墨水。
本發(fā)明的實(shí)施例不同于美國(guó)專(zhuān)利No. 5，737，002( ‘002專(zhuān)利)中所公開(kāi)的噴墨墨 盒，‘002專(zhuān)利公開(kāi)了固定到“內(nèi)部框架構(gòu)件”的兩個(gè)柔性膜。‘002專(zhuān)利中公開(kāi)并主張權(quán)利 的墨盒包括框架結(jié)構(gòu)定義為連續(xù)直線環(huán)結(jié)構(gòu)。為此，該框架結(jié)構(gòu)不包括可獨(dú)立識(shí)別出的蓋。 該框架結(jié)構(gòu)包括外部框架構(gòu)件和內(nèi)部框架構(gòu)件。膜結(jié)合到內(nèi)部框架構(gòu)件，以與框架結(jié)構(gòu)一 起形成墨水容器。
如上所述，本發(fā)明的所述實(shí)施例的柔性膜22固定到盆狀構(gòu)件20。但是，盆狀構(gòu)件 20并不是‘002專(zhuān)利中所公開(kāi)的外殼11或側(cè)壁12的組件。根據(jù)在此所公開(kāi)的本發(fā)明的實(shí) 施例，盆狀構(gòu)件20 (包括凸緣45，柔性膜22封接于凸緣45)并不連接到側(cè)壁12，但是可以 連接到第一覆蓋板13或者另外固定在外殼11內(nèi)。因此，墨盒10的側(cè)壁12并不是與膜22 一起形成墨水容器；而是盆狀構(gòu)件20與膜22以及可移動(dòng)板構(gòu)件21 —起形成墨水容器19。 更具體的在本發(fā)明中，噴墨墨盒10并不包括與柔性膜一起形成墨水容器的框架結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在將描述外殼11內(nèi)連接盆狀構(gòu)件20和墨水容器19。沿著盆狀構(gòu)件20的凸緣 45設(shè)置定位片29，以將盆狀構(gòu)件20固定到外殼11的第一覆蓋板13。具體來(lái)說(shuō)，定位片四 具有用于容納固定到第一覆蓋板13的定位柱觀的端部的孔。定位柱觀可以形成為第一 覆蓋板13的組成部分。如圖所示，從第二覆蓋板14下垂的突出物32靠近定位片四和定 位柱28，以將盆狀構(gòu)件20固定到外殼11的第一覆蓋板13。
在裝配墨盒10時(shí)，將墨水容器19 (包括盆狀構(gòu)件20、板21、柔性膜22和彈簧23) 放置在移除了第二覆蓋板14的外殼11中。將定位片四對(duì)準(zhǔn)第一覆蓋板13上的定位柱 觀，將充墨口 33對(duì)準(zhǔn)外殼11上的孔32。然后，將第二覆蓋板14卡扣到位，使得突出物32 對(duì)齊到緊靠盆狀構(gòu)件四上的定位片四以及定位柱28，以將盆狀構(gòu)件20和墨水容器19固 定在外殼11中。外殼11的組件(包括側(cè)壁12、第一覆蓋板13和第二覆蓋板14)可以由耐 用塑料材料(例如聚乙烯對(duì)苯乙二醇、或具有適當(dāng)耐久性的其他塑料材料)組成，以用作墨 水容器19的保護(hù)殼。
在其他實(shí)施例中，外殼11可以包括如圖:3B所示的“蛤殼”構(gòu)造，其中外殼11包括 第一半部分11A，第一半部分IlA固定到第二半部分11B。各半部分IlA和IlB每個(gè)分別包 括覆蓋板13和14以及側(cè)壁12的各個(gè)部分，以形成外殼11。覆蓋板13、14和分別的側(cè)壁形 成外殼11。使用諸如將各半部分用螺釘固定到一起、將各半部分超聲焊接到一起、或者使用 適合的或其他粘合劑將各半部分結(jié)合到一起等方法，可以相互固定各個(gè)半部分11A、11B。此外，在圖3A或;3B所示的實(shí)施例中，盆狀構(gòu)件20固定到各半部分IlA或IlB中的一個(gè)、或者 覆蓋板13或14中的一個(gè)。具體來(lái)說(shuō)，盆狀構(gòu)件20和外殼11可以具有相互嚙合的支撐肋， 以盡量減小盆狀構(gòu)件20或墨水容器19在外殼11中的任何側(cè)向移動(dòng)。在任一實(shí)施例中，盆 狀構(gòu)件20固定在外殼11中，并且相對(duì)于板21的運(yùn)動(dòng)保持靜止。
在實(shí)施例中，盆狀構(gòu)件20和板21由同一剛性塑料材料(例如聚乙烯)組成，柔性 膜由不同的塑料材料組成，所述不同的塑料材料足夠柔韌以使得板21能夠相對(duì)于固定的 盆狀構(gòu)件20移動(dòng)，足夠耐用以防止撕裂，并且與盆狀構(gòu)件20和板21的塑料材料相容，所以 柔性膜22可以充分的封接于盆狀構(gòu)件20和板21。如下面更加詳細(xì)的描述，柔性膜22可以 包括層狀結(jié)構(gòu)，所述層狀結(jié)構(gòu)包括聚乙烯載體層、聚丙烯密封劑層和鍍金屬塑料層。
‘002專(zhuān)利中所公開(kāi)的噴墨墨盒記載了一些根據(jù)第一塑料材料、第二塑料材料和第 三塑料材料的成分的混合物，并主張其權(quán)利。具體來(lái)說(shuō)，公開(kāi)了墨盒，該墨盒包括由第一剛 性塑料材料制成的外部框架構(gòu)件和由不同于第一塑料材料的第二塑料材料制成的內(nèi)部框 架構(gòu)件，以及由第三塑料材料組成的兩個(gè)膜。第二和第三塑料材料相互相容以形成密封連 接。在‘002專(zhuān)利的說(shuō)明書(shū)第3欄第21-23行中，第一塑料材料的示例是以商標(biāo)NORYL的名 義出售的玻璃填充改性聚苯醚。第二塑料材料的示例是聚烯烴合金或百分之十的玻璃填充 聚乙烯，選擇聚烯烴合金的部分原因是其粘附于N0RYL。用于膜的第三塑料材料的示例列舉 為乙烯-醋酸乙烯酯。因此，‘002專(zhuān)利中所公開(kāi)的兩個(gè)膜都由同一第三塑料材料組成，第 三塑料材料不同于第一和第二塑料材料。
在此公開(kāi)的本發(fā)明的實(shí)施例包括由第一塑料材料組成的外殼11，盆狀構(gòu)件20的 凸緣45由第二塑料材料組成，柔性膜22密封在凸緣45上。但是，盆狀構(gòu)件20的其余部分 由同一第二塑料材料組成。此外，柔性膜22由包括不同于盆狀構(gòu)件20的其余部分的塑料 層狀結(jié)構(gòu)的材料組成。
本發(fā)明的柔性膜22可以需要阻擋特性，以防止墨水的溶劑從容器中移動(dòng)。例如， 柔性膜22可以由層狀結(jié)構(gòu)組成，該層狀結(jié)構(gòu)具有包括兩個(gè)相互粘結(jié)的疊層。如圖12所示， 第一和第二疊層討和陽(yáng)中的每一個(gè)分別包括載體層(54A，55A)、粘結(jié)到載體層(54A，55A) 的阻擋層(54B，55B)、和粘結(jié)到阻擋層(54B,55B)的密封劑層(54C，55C)，將阻擋層(54B, 55B)夾在載體層(54A，55A)和密封劑層(MC，55C)之間。疊層M和55在其各自的載體 層(54A，55A)處通過(guò)粘合劑58相互粘結(jié)。具有上述層狀結(jié)構(gòu)的柔性膜22可以通過(guò)位于 Oshkosh, Wisconsin 的包裝制造商 Curwood 獲得。
上述層狀結(jié)構(gòu)不同于美國(guó)專(zhuān)利No. 5450112中所公開(kāi)的層狀結(jié)構(gòu)，‘112專(zhuān)利包括 具有夾在阻擋層和密封劑之間的載體層的疊層材料。此外，在‘112專(zhuān)利中，每個(gè)疊層的 阻擋層相互粘結(jié)以形成層狀結(jié)構(gòu)。上述層狀結(jié)構(gòu)不同于本發(fā)明，本發(fā)明具有載體層(54A， 55A)，載體層(54A，55A)相互粘結(jié)以形成層狀結(jié)構(gòu)。
在另一實(shí)施例中，如圖13所示，層狀結(jié)構(gòu)包括第一和第二疊層56和57。第一疊層 包括阻擋層56A和密封劑層56B。第二疊層57包括載體層57A和密封劑層57B，阻擋層57C 置于兩者之間。第一和第二疊層56和57通過(guò)粘合劑58相互粘結(jié)。在任一上述疊層材料 中，載體層可以由聚乙烯組成，密封劑可以由諸如聚丙烯之類(lèi)的材料組成，聚丙烯與包括用 于接合柔性膜22的盆狀構(gòu)件20和板21的聚乙烯相容。阻擋層可以由涂覆有諸如鋁之類(lèi) 的金屬的乙烯-乙烯醇或其他塑料材料。20
上述層狀結(jié)構(gòu)提供了柔韌且無(wú)彈性的膜22。在組裝墨盒10時(shí)，在膜被焊接到盆狀 構(gòu)件20和可移動(dòng)板21、并且使彈簧23位于容器19中之后，膜22收縮到盆狀構(gòu)件20中。由 于膜22的無(wú)彈性特性，在膜22中形成了褶皺圖案或者產(chǎn)生了屈曲記憶(flexing memory) 0 以此方式，膜22和彈簧23可以擴(kuò)張，以使得墨水容器19的體積最大。此外，當(dāng)在打印操作 過(guò)程中膜22收縮時(shí)，膜22可以更容易與盆狀構(gòu)件20的形狀一致。因此，彈簧23的膨脹/ 收縮行程可以最大，所以有效地維持墨水容器19中的負(fù)壓，以從墨水容器中排出墨水，從 而延長(zhǎng)墨盒10的使用壽命。如上所述，并不是通過(guò)‘3M專(zhuān)利中所公開(kāi)的熱成型方法來(lái)預(yù) 先形成膜22。
提供了對(duì)盆狀構(gòu)件20、頭部15和它們的組件的更加詳細(xì)的描述。具體來(lái)說(shuō)，根據(jù) 圖5，通道35形成于盆狀構(gòu)件20中，并且通向頭部15。支撐構(gòu)件39與盆狀構(gòu)件20形成整 體，并且將頭部15連接到盆狀構(gòu)件20。通道35延伸通過(guò)支撐構(gòu)件39，提供墨水容器19和 頭部15之間的流體連通。立管38設(shè)置在頭部15中、通道35和打印頭16之間，立管38連 接與墨水容器19流體連通的打印頭16和噴嘴(未示出)。
頭部15制成為獨(dú)立于外殼11和盆狀構(gòu)件20的組件，并且頭部15可以由任何耐用 塑料和尺寸穩(wěn)定塑料材料組成，例如玻璃填充聚苯硫醚樹(shù)脂。如圖3A和;3B所示，外殼11、 頭部15和盆狀構(gòu)件20上的定位片50、51和52相互對(duì)準(zhǔn)，將銷(xiāo)53插入穿過(guò)定位片50、51 和52，以將頭部15固定到外殼11和盆狀構(gòu)件20。分別根據(jù)圖6A和6B，支撐構(gòu)件39顯示 具有襯墊48，襯墊48用于容納頭部15上的環(huán)49并且相對(duì)于通道35定位立管38。0型密 封圈59設(shè)置在襯墊48和環(huán)49之間。在圖5中，濾網(wǎng)37設(shè)置在制成構(gòu)件39和頭部15之 間，以從墨水中過(guò)濾氣泡、碎屑等，該墨水從墨水容器19流出經(jīng)過(guò)通道35到達(dá)立管38和頭 部16。
同樣根據(jù)圖5和7C，在盆狀構(gòu)件20的壁44中形成了斜槽36，斜槽36在盆狀構(gòu) 件20的底板20A和通道35之間延伸。斜槽36使得在板21和柔性膜22收縮時(shí)來(lái)自容器 19的墨水能夠連續(xù)供應(yīng)到打印頭16。如圖9所示，當(dāng)柔性膜22收縮到盆狀構(gòu)件20中時(shí)， 膜22會(huì)阻擋朝向通道35的開(kāi)口 ；但是，墨水仍然可以通過(guò)斜槽36流動(dòng)到通道35和打印頭 16。以此方式，可以從容器19中取出最大容積的墨水，最大程度減小墨水的浪費(fèi)，特別是如 果墨盒是一次性的。
在盆狀構(gòu)件20中，還提供了充墨口 33，墨水通過(guò)充墨口 33注入墨水容器19中。 如圖所示，在圖8中，在墨水容器19安裝在外殼11中、和頭部15連接到盆狀構(gòu)件20和外 殼11之后，外殼11中的孔34對(duì)準(zhǔn)充墨口 33，以充滿墨水容器19。根據(jù)圖3A，頭部15、外 殼11和盆狀構(gòu)件20上的定位片50、51和52分別相互定位，以將頭部15固定到盆狀構(gòu)件 20和外殼11。插入通過(guò)定位片50、51和52的銷(xiāo)53使得頭部15、盆狀構(gòu)件20和外殼11相 互固定。
在墨水容器19安裝在外殼11中、并且頭部15連接到盆狀構(gòu)件20和外殼11之后， 可以充滿墨水容器19。在使容器19充滿墨水之后，可以將插塞或栓塞插入充墨口 33，可以 用孔帽、膠帶、貼條、或其他適當(dāng)?shù)难b置來(lái)覆蓋孔34，以封閉墨盒的內(nèi)部?？梢酝ㄟ^(guò)使用本 領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的技術(shù)手段來(lái)完成填充墨水容器19。例如，可以使用重力式或排放 式(vented)填充，其中在墨水容器19處于膨脹狀態(tài)時(shí)，將注墨針插入通過(guò)外殼11上的孔 ；34并進(jìn)入充墨口 33。墨水通過(guò)充墨口 33注入容器19中。置換的空氣可以通過(guò)針和充墨口 33之間的空間排出。當(dāng)通過(guò)向打印頭16和噴嘴提供真空抽吸來(lái)使噴墨墨盒10適于工 作時(shí)，可以排出任何殘留的空氣。用于填充墨水容器的另一已知方法。塞緊打印頭16上的 噴嘴。注墨針連接到真空源和墨水源。首先抽真空以使墨水容器收縮，轉(zhuǎn)動(dòng)閥，將預(yù)定量的 墨水注入容器19中。然后，通過(guò)經(jīng)由噴嘴抽真空去除容器內(nèi)的任何多余空氣來(lái)使墨盒準(zhǔn)備 運(yùn)行。
根據(jù)圖14、15和16，示出了噴墨墨盒10'的第三實(shí)施例，噴墨墨盒10‘不包括前 述實(shí)施例的外殼11。相反，將剛性蓋85安裝到盆狀構(gòu)件20'，使得蓋85與盆狀構(gòu)件20' 一起形成內(nèi)部設(shè)置并保護(hù)模式容器19'的剛性耐用外殼或外罩。如圖所示，盆狀構(gòu)件20' 包括沿著盆狀構(gòu)件20'的外邊緣88設(shè)置的多個(gè)凹口 86。定位片87從蓋85的外邊緣89伸 出，并且與凹口 86組成裝配關(guān)系，以將蓋85咬合并固定到盆狀構(gòu)件20'。與前述實(shí)施例類(lèi) 似，相互定位并固定盆狀構(gòu)件20'、柔性膜22'和剛性可移動(dòng)板21，以形成墨水容器19'。 此外，墨盒10'還可以包括手柄17'，手柄17'用于插入墨盒10'和從打印系統(tǒng)去除墨盒 10'。在圖14和16所示的實(shí)施例中，手柄17'包括兩個(gè)突起1 和127，兩個(gè)突起1 和 127設(shè)置成相互垂直并且沿著蓋85和/或盆狀構(gòu)件20'的一側(cè)放置。
根據(jù)圖17A和17B所示的墨水容器19'，并且如前述實(shí)施例，彈簧23設(shè)置在墨水 容器19'中、盆狀構(gòu)件20'和板21之間，并且使得板21偏離盆狀構(gòu)件20'，以在墨水容器 19'中產(chǎn)生負(fù)壓或背壓來(lái)防止墨水從打印頭16上的噴嘴流出。隨著在打印或其他操作過(guò) 程中墨水被噴出，柔性膜22'朝向盆狀構(gòu)件'收縮，引起板21向著盆狀構(gòu)件20'移動(dòng)。向 板21施加偏壓力的彈簧23在墨水容器19'產(chǎn)生了負(fù)壓。
與圖4C和4D中所示的實(shí)施例類(lèi)似，彈簧23可以緊靠著板21和盆狀構(gòu)件20'來(lái) 定位。此外，可以使用與圖4A和4B中所示的相似的構(gòu)造或者其他設(shè)計(jì)，所以柔性膜22' 和板21以使得從容器19'盡量多的排空墨水的足夠深度收縮。對(duì)于結(jié)合螺旋彈簧的實(shí)施 例，凹槽47A和47B通常是環(huán)形凹槽。凹槽47A和47B可以相互對(duì)準(zhǔn)，所以在柔性膜22和 板21收縮時(shí)，凹槽47A和47B具有容納彈簧23的組合深度。
根據(jù)圖17A和17B，蓋85包括中間部分85A，中間部分85A相對(duì)于蓋85的外邊緣 89側(cè)向移動(dòng)并且遠(yuǎn)離盆狀構(gòu)件20 ‘，使得蓋85的側(cè)邊85B相對(duì)于中間部分85和外邊緣89 傾斜成角度。以此方式，如圖17A所示，當(dāng)墨水容器19'充滿墨水并且處于膨脹狀態(tài)時(shí)，墨 水容器19'的至少一部分(包括可移動(dòng)板21、柔性膜22'和/或彈簧23的一部分)，被蓋 85所圍繞，或者蓋85容納了墨水容器的一部分。
此外，盆狀構(gòu)件20'的碗狀構(gòu)造包括凸緣45和向底板20A'傾斜的壁44，該碗狀 構(gòu)造使得柔性膜22'沿著盆狀構(gòu)件20'的表面收縮，以防止膜22'的折疊或起皺，而折疊 或起皺會(huì)最終造成膜22'撕裂。此外，板21中的凹入部分沈容納盆狀構(gòu)件20'上的凸起 部分27，所以可移動(dòng)板21可以大致與盆狀構(gòu)件20'平齊，以盡量多的從容器19'中排空墨 水。此外，隨著柔性膜22'收縮，柔性膜22'可以匹配壁44的輪廓，并且大致與盆狀構(gòu)件 20'的表面平齊。
與上述實(shí)施例類(lèi)似，盆狀構(gòu)件20'保持固定，而柔性膜22'和板21相對(duì)于盆狀構(gòu) 件20'移動(dòng)。因此，本實(shí)施例包括相對(duì)于固定盆狀構(gòu)件20'移動(dòng)的單一膜22'和單一板 21，這不同于上面的第05段中所引用的專(zhuān)利中所公開(kāi)的墨盒。上面所引用的專(zhuān)利包括兩個(gè) 側(cè)板，兩個(gè)柔性膜固定到側(cè)板；并且，側(cè)板相互移動(dòng)。
柔性膜22'可以具有在圖16中以及前面的實(shí)施例中所示的環(huán)狀構(gòu)造，具有封接 到盆狀構(gòu)件20'的第一外邊緣22' A和封接到可移動(dòng)板21的第二外邊緣22' B。如圖 17A和17B所示，柔性膜22'的邊緣22' A相對(duì)于盆狀構(gòu)件20'的外邊緣89向內(nèi)分隔開(kāi)。 此外，本發(fā)明的柔性膜22'沿著板21的外圍或者圍繞板21的中心區(qū)域固定到板21，并且 限定板21的外圍的一部分。如圖所示，板21具有環(huán)狀突起M，環(huán)狀突起M形成用于容納 彈簧23的第一端的凹槽或凹座47A。環(huán)狀突起M位于板21的中心；因此，柔性膜22'并 不連接到板21的中心，但是可以通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒?例如焊接)沿著板21的外圍固定到圍 繞突起M的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)。
在實(shí)施例中，蓋85可以由諸如聚乙烯的耐用塑料材料或者具有適當(dāng)?shù)哪途眯缘?其他塑料材料組成，以用作墨水容器19'的保護(hù)殼。盆狀構(gòu)件20'和板21由同一剛性塑 料材料(例如聚乙烯)組成，柔性膜由不同的塑料材料組成，所述不同的塑料材料足夠柔韌 以使得板21能夠相對(duì)于固定的盆狀構(gòu)件20'移動(dòng)，足夠耐用以防止撕裂，并且與盆狀構(gòu)件 20'和板21的塑料材料相容，所以柔性膜22'可以充分的封接于盆狀構(gòu)件20'和板21。 如下面更加詳細(xì)的描述，柔性膜22'可以包括層狀結(jié)構(gòu)，所述層狀結(jié)構(gòu)包括聚乙烯載體層、 聚丙烯密封劑層和鍍金屬塑料層。
本發(fā)明的柔性膜22'可以需要阻擋特性以防止墨水的溶劑從容器中移動(dòng)。例如， 柔性膜22'可以由層狀結(jié)構(gòu)組成。更具體的根據(jù)圖20，層狀結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在兩個(gè)載體層 9IA和9IB之間的阻擋層90 ；和兩個(gè)密封劑層92A和92B，兩個(gè)密封劑層92A和92B分別設(shè) 置在阻擋層90的外部的每個(gè)載體層91A和91B上。阻擋層90可以由涂覆有諸如鋁之類(lèi)的 金屬的乙烯-乙烯醇或其他塑料材料組成。載體層91可以由聚乙烯組成，密封劑層可以 由聚丙烯或者與包括盆狀構(gòu)件20'和板21的材料相容的其他塑料材料組成，以使柔性膜 22'封接到盆狀構(gòu)件20'和板21。在實(shí)施例中，使用本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的技術(shù)或工 藝，將分別的邊緣22A'和22' B加熱封接到盆狀構(gòu)件20'和板21。
上述層狀結(jié)構(gòu)不同于上述‘112專(zhuān)利中所公開(kāi)的層狀結(jié)構(gòu)，‘112專(zhuān)利包括雙層層 狀結(jié)構(gòu)，其包括兩個(gè)阻擋層。此外，在‘112專(zhuān)利中，每個(gè)分別的疊層的阻擋層90相互固定， 以形成層狀結(jié)構(gòu)。上述層狀結(jié)構(gòu)不同于本發(fā)明，本發(fā)明只包含單一阻擋層。
上述層狀結(jié)構(gòu)提供了無(wú)彈性且柔韌的膜22'。在組裝墨盒10'時(shí)，在組裝墨盒 10時(shí)，在膜被焊接到盆狀構(gòu)件20'和可移動(dòng)板21、并且使彈簧23位于容器19'中之后， 膜22'收縮到盆狀構(gòu)件20'中。由于膜22'的無(wú)彈性特性，在膜22'中形成了褶皺圖案 或者產(chǎn)生了屈曲記憶。以此方式，膜22'和彈簧23可以擴(kuò)張，以使得墨水容器19'的體積 最大。此外，當(dāng)在打印操作過(guò)程中膜22'收縮時(shí)，膜22'可以更容易與盆狀構(gòu)件20'的形 狀一致。因此，彈簧23的膨脹/收縮行程可以最大，所以有效地維持墨水容器19'中的負(fù) 壓，以從墨水容器中排出墨水，從而延長(zhǎng)墨盒10'的使用壽命。與其他上述實(shí)施例相似，并 不是通過(guò)‘3M專(zhuān)利中所公開(kāi)的熱成型方法來(lái)預(yù)先形成膜22'。
同樣根據(jù)圖16、17A和17B，在盆狀構(gòu)件20'的壁44中形成斜槽36，斜槽36在盆 狀構(gòu)件20'的底板20A和通道35之間延伸，通道35延伸通過(guò)盆狀構(gòu)件20'和噴嘴15'。 斜槽36使得當(dāng)板21和柔性膜22'收縮時(shí)來(lái)自容器19'的墨水連續(xù)供應(yīng)到打印頭16。如 圖17B所示，當(dāng)柔性膜22'收縮到盆狀構(gòu)件20'中時(shí)，膜22'會(huì)阻擋朝向通道35的開(kāi)口； 但是，墨水仍然可以通過(guò)斜槽36流動(dòng)到通道35和打印頭16。以此方式，可以從容器19'中取出最大容積的墨水，最大程度減小墨水的浪費(fèi)，特別是如果墨盒是一次性的。
提供了對(duì)盆狀構(gòu)件20'、頭部15'和它們的組件的更加詳細(xì)的描述。根據(jù)圖16、 16A、17A和17B，頭部15'直接固定到盆狀構(gòu)件20'，并且頭部15'包括安裝于其上的打印 頭16和噴嘴，所述噴嘴與墨水容器19'流體連通以按照打印指令從墨盒中噴射墨水。打印 頭16安裝到頭部15'的第一表面15' A，電互連安裝到第二表面15' B，以使得打印頭16 與打印系統(tǒng)控制器電連通。如圖16A所示，頭部15'作為單獨(dú)的組件連接到盆狀構(gòu)件20' 和蓋85，而不是這些組件中的任一個(gè)形成整體。頭部15'制成為獨(dú)立于盆狀構(gòu)件20'和 蓋85的組件，并且可以由任意耐用塑料和尺寸穩(wěn)定塑料材料組成，例如玻璃填充聚苯硫醚 樹(shù)脂。
根據(jù)圖17A和17B，通道35形成于盆狀構(gòu)件20'中，并且通向頭部15'。支撐構(gòu) 件39'與盆狀構(gòu)件20'形成整體，并且將頭部15'支撐在盆狀構(gòu)件20'上。通道35'延 伸通過(guò)盆狀構(gòu)件20'并且經(jīng)過(guò)支撐構(gòu)件39'，提供墨水容器19'和頭部15'之間的流體 連通。立管38設(shè)置在頭部15 ‘中、通道35和打印頭16之間，立管38連接與墨水容器19 ‘ 流體連通的打印頭16和噴嘴(未示出)。
可以使用熱熔柱工藝將頭部15'安裝到盆狀構(gòu)件20'和支撐構(gòu)件39'。具體來(lái) 說(shuō)，在模制工藝過(guò)程中，在支撐構(gòu)件39'上形成多個(gè)支腳102。頭部15'上的凸緣15' C 包括多個(gè)孔103，支腳102可以通過(guò)孔103插入。使用熱熔柱工藝，支撐構(gòu)件39'和凸緣 15' C夾在一起，加熱支腳102的端部，在支腳102上形成鉚釘頭102A，將頭部15'固定到 盆狀構(gòu)件20'和支撐構(gòu)件39'。
0型密封圈59設(shè)置在支撐構(gòu)件39'和頭部15'之間，以密封兩個(gè)組件之間的界 面，并且防止從墨水容器19流到頭部15'的墨水從墨盒10'中泄露。具體來(lái)說(shuō)，支撐構(gòu) 件39'包括兩個(gè)同心環(huán)，兩個(gè)同心環(huán)包括內(nèi)襯墊48A和外襯墊48B，在內(nèi)襯墊48A和外襯 墊48B之間設(shè)置0型密封圈59。頭部15'的面對(duì)盆狀構(gòu)件20'的一側(cè)具有圓形凹入部分 112，凹入部分112形成邊緣140。凹入部分112具有略大于0型密封圈59的直徑的直徑， 所以邊緣140可以緊靠0型密封圈59的外邊緣定位。此外，襯墊113設(shè)置在凹入部分112 中，并且圍繞頭部15'的盆狀構(gòu)件一側(cè)上的第一開(kāi)口 137，第一開(kāi)口 137通向立管38'。襯 墊113具有拱形側(cè)壁114和115，拱形側(cè)壁114和115緊靠?jī)?nèi)襯墊48A的內(nèi)邊緣定位，在通 道35和立管38'之間、和頭部15'和支撐構(gòu)件39'之間提供密封界面。此外，如圖16A、 17A和17B所示，濾網(wǎng)37設(shè)置在0型密封圈59的內(nèi)邊緣之內(nèi)、在位于支撐構(gòu)件39'上的內(nèi) 襯墊48A和頭部15'上的襯墊113之間。濾網(wǎng)37可以從流到頭部15'上的打印頭16的 墨水中過(guò)濾碎屑；并且如下所述，濾網(wǎng)37可以方式氣泡從立管38'流到墨水容器19。
根據(jù)圖17A、17B、21到23，更加詳細(xì)的示出了頭部15'和立管38'。立管38'包 括靠近濾網(wǎng)37和通道35的第一開(kāi)口 137，和靠近打印頭16的第二開(kāi)口 138。此外，如圖23 所示，立管38'具有縱軸152，縱軸152相對(duì)于打印頭16設(shè)置成銳角。
如圖21到23所示，立管38'從第一開(kāi)口 137到靠近打印頭16的第二開(kāi)口 138逐 漸變細(xì)。具體來(lái)說(shuō)，第一開(kāi)口 137具有寬度W，寬度W大于第二開(kāi)口 138的寬度W'。此外， 如圖23和M所示，立管38'可以包括立管38'內(nèi)的相互平行的第一對(duì)側(cè)壁145，所以立管 38'的內(nèi)部從第一開(kāi)口 137到第二開(kāi)口 138具有大致統(tǒng)一的高度H。側(cè)壁145可以相對(duì)于 立管38'的內(nèi)部略微向外成拱形或弓形。立管38'還可以包括第二對(duì)側(cè)壁146，第二對(duì)側(cè)壁146在第二開(kāi)口 138處相互傾斜，并且各自具有統(tǒng)一的平面內(nèi)表面，該統(tǒng)一的平面內(nèi)表面 形成在此所示的截柱或截錐構(gòu)造。但是，錐形立管38 ‘還可以具有其他構(gòu)造，例如非截頭圓 柱或圓錐。
以此方式，逐漸變細(xì)的立管38'提供了用于使在打印頭16處或打印頭16附近產(chǎn) 生的氣泡向第一開(kāi)口 137和濾網(wǎng)37移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。氣泡可以由通過(guò)墨水噴射室吸收的空氣 所產(chǎn)生。對(duì)于熱感應(yīng)式噴墨打印頭，墨水通過(guò)墨水容器經(jīng)由立管和墨水槽供應(yīng)到墨水噴射 室，在墨水噴射室中加熱墨水以形成氣泡來(lái)噴射墨水。加熱墨水還可以在打印頭16處產(chǎn)生 氣泡。第二開(kāi)口 138具有比墨水槽大的高度和寬度，并且優(yōu)選與墨水槽同心對(duì)準(zhǔn)。因此，在 打印頭處所產(chǎn)生的氣泡可以通過(guò)第二開(kāi)口 138。立管38'的錐形構(gòu)造使得打印頭16處的 氣泡朝向第一開(kāi)口 137和濾網(wǎng)37移動(dòng)。此外，立管38'的上述錐形和拱形構(gòu)造消除了沿著 立管38'的內(nèi)表面的急劇轉(zhuǎn)變，而沿著立管38'的內(nèi)表面的急劇轉(zhuǎn)變會(huì)捕獲氣泡。這在墨 盒10'可以在水平和垂直打印位置之間旋轉(zhuǎn)時(shí)特別有利，使得在任一打印位置，氣泡都會(huì) 趨向于在立管38'中朝向第一開(kāi)口 137漂流或漂浮。
優(yōu)選立管38'的尺寸使得體積最大，以在打印頭16處保持適當(dāng)?shù)乃^壓力。通過(guò) 示例，立管38'可以設(shè)計(jì)成具有0. 7cm3的體積，其與具有53cm3的體積的墨水容器19流體 連通。在此示例中，第一開(kāi)口可以具有約0. 24英寸的寬度，的人開(kāi)口可以具有約0. 056英 寸的寬度。第一開(kāi)口 137和第二開(kāi)口 138的高度H可以是約0.55英寸。
如上所述，本發(fā)明的實(shí)施例可以在垂直或水平打印位置操作。組成可收縮墨水容 器的組件(例如，盆狀構(gòu)件20'、柔性膜22'和可移動(dòng)板21)具有徑向?qū)ΨQ構(gòu)造。在此公 開(kāi)的實(shí)施例中，組件具有大致方形構(gòu)造。在上述設(shè)計(jì)構(gòu)造中，在打印頭16設(shè)置在水平或者 垂直打印位置時(shí)，打印頭16上的噴嘴處的流體水頭壓力基本相同。噴嘴處的流體水頭壓力 是墨水容器19'中所產(chǎn)生的負(fù)壓和墨水對(duì)噴嘴的靜水壓力的總和。靜水壓力是容器19' 中的墨水相對(duì)于打印頭16或噴嘴的流體高度的函數(shù)。類(lèi)似的，除了不同的墨水水平檢測(cè)設(shè) 備之外，上述噴墨墨盒的特性和操作是相同的，并結(jié)合于此。
墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)
噴墨墨盒的實(shí)施例可以包括墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)，以監(jiān)測(cè)墨水容器中的墨水的量或 水平。根據(jù)圖3、10A、10B、11A和11B，檢測(cè)系統(tǒng)可以包括光學(xué)位置傳感器18、安裝到可移動(dòng) 板21的檢測(cè)標(biāo)記60、和控制器70，控制器70被程序控制以計(jì)算從打印頭16和噴嘴所噴射 的墨滴。檢測(cè)標(biāo)記60安裝到可移動(dòng)板21，從而隨著柔性膜22收縮和可移動(dòng)板21朝向盆狀 構(gòu)件20移動(dòng)，檢測(cè)標(biāo)記60也在與板21相同的方向上移動(dòng)。
傳感器18優(yōu)選不安裝到墨盒外殼11，而是安裝到打印系統(tǒng)托架(未示出)，在打 印系統(tǒng)托架中設(shè)置噴墨墨盒10以用于打印。當(dāng)墨盒10安裝在托架中用于打印時(shí)，傳感器 18設(shè)置成靠近孔74，以隨著檢測(cè)標(biāo)記60的移動(dòng)通過(guò)傳感器18檢測(cè)檢測(cè)標(biāo)記60的存在位 置。檢測(cè)時(shí)標(biāo)記60的位置表示容器中剩余的墨水的預(yù)定量。
當(dāng)傳感器18檢測(cè)標(biāo)記60時(shí)，產(chǎn)生信號(hào)，并將信號(hào)傳送到控制器70，該信號(hào)表示墨 水容器19中剩余的墨水的預(yù)定量。本發(fā)明的實(shí)施例計(jì)算在單一容積范圍內(nèi)的墨滴數(shù)量，這 區(qū)別于例如美國(guó)專(zhuān)利No. 6151039和No. 6456802中的計(jì)算多個(gè)范圍內(nèi)的墨滴數(shù)量的墨水水 平檢測(cè)系統(tǒng)?？衫镁哂写鎯?chǔ)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)或存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)表示墨滴的總數(shù)，而墨 滴的總數(shù)與墨水容器中剩余的預(yù)定墨水量相關(guān)聯(lián)。當(dāng)控制器70接收到來(lái)自傳感器18的信25號(hào)時(shí)，控制器70開(kāi)始計(jì)算在各種打印操作過(guò)程中所噴射的墨滴的數(shù)量。控制器70可以包 含本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的用于計(jì)算墨滴數(shù)量的程序或軟件。當(dāng)控制器70完成墨滴計(jì) 數(shù)時(shí)，傳輸一個(gè)或多個(gè)信號(hào)，以產(chǎn)生墨水容器19排空的警報(bào)或指示，所以可以替換或者再 充滿墨盒。為此，控制器70可以與顯示面板相連，顯示面板提供墨水量的狀態(tài)的視覺(jué)顯示， 所述顯示可以包括例如諸如計(jì)量表的圖形符號(hào)或者文字符號(hào)。
如圖3、10A和IOB所示，標(biāo)記60包括基底構(gòu)件61，基底構(gòu)件61在墨水容器的外 部固定到可移動(dòng)板21的表面。基底構(gòu)件61具有外邊緣61A，外邊緣61A大致與可移動(dòng)板 21的外邊緣21A范圍相等?；讟?gòu)件61上的環(huán)62與可移動(dòng)板21上的環(huán)狀突起M同軸 對(duì)準(zhǔn)，以用于容納環(huán)狀突起對(duì)。臂64從基底構(gòu)件61向外殼11延伸。標(biāo)記尖端65從基底 構(gòu)件61的遠(yuǎn)側(cè)的壁64的一端垂下，并且標(biāo)記尖端65具有底部邊緣65A，底部邊緣65A與 板21的面向墨水容器的內(nèi)部的表面基本共面。此外，當(dāng)打印頭16位于垂直打印位置(圖 11A)或者水平打印位置時(shí)(圖11B)，標(biāo)記尖端65具有設(shè)置成平行于打印頭16的表面的大 致平面構(gòu)造。
由于盆狀構(gòu)件20是具有碗狀構(gòu)造的固定剛性組件，壁64相對(duì)于盆狀構(gòu)件20成鈍 角延伸。因此，隨著柔性膜22和可移動(dòng)板21收縮到盆狀構(gòu)件20中，標(biāo)記尖端65落于側(cè) 壁12和盆狀構(gòu)件20之間，所以當(dāng)墨水水平降到預(yù)定量時(shí)，傳感器18檢測(cè)標(biāo)記尖端65。傳 感器18可以包括光發(fā)射元件和光檢測(cè)元件。光反射器75A和75B設(shè)置成相對(duì)于側(cè)壁12呈 45°，以產(chǎn)生光路(由虛線所表示)，使得光沿著圖IOC中所示的光路進(jìn)出墨盒10。傳感器 18可以被程序控制，從而只要在打印操作過(guò)程中傳感器18檢測(cè)到光，則就不向控制器70傳 送信號(hào)。但是，當(dāng)標(biāo)記尖端65落于反射表面75A和傳感器18之間并且中斷光路時(shí)，傳感器 18將信號(hào)76傳送到控制器70，信號(hào)76表示墨水容器19中剩余的預(yù)定墨水量。這時(shí)，控制 器70開(kāi)始如上所述的墨滴計(jì)數(shù)。
包括基底構(gòu)件61、環(huán)62、壁64和標(biāo)記60的組件優(yōu)選由金屬或者足夠剛性的塑料 材料(例如聚碳酸酯)組成，并且可以整體形成為單一組件。如上所述，基底構(gòu)件61的構(gòu) 造優(yōu)選與板21范圍相等，或者覆蓋板21的一部分。在操作過(guò)程中，墨水容器19中的負(fù)壓 和彈簧23的反作用力會(huì)引起板21彎曲或翹曲。板21的上述變形會(huì)影響標(biāo)記尖端65相對(duì) 于傳感器18的位置，這將導(dǎo)致傳感器18在不是精確表示容器19中的剩余墨水的預(yù)定量的 點(diǎn)檢測(cè)到標(biāo)記尖端65。包括環(huán)62和肋66的基底構(gòu)件61可以防止或最大程度減小板21的 彎曲或翹曲。
根據(jù)圖11A，示出了噴墨墨盒10，頭部15和打印頭16定位成在垂直位置上打印。 起始于點(diǎn)81的垂直虛線73表示墨滴可以朝向水平設(shè)置的打印介質(zhì)77垂直向下移動(dòng)的路 徑。在圖IlB中，示出了噴墨墨盒10，頭部15和打印頭16定位成在水平位置上打印。水平 虛線72表示墨滴可以朝向垂直設(shè)置的打印介質(zhì)78水平移動(dòng)的路徑，并且還出現(xiàn)虛線來(lái)表 示如下所述測(cè)量流體高度的點(diǎn)81的升高。檢測(cè)標(biāo)記60連接到板21，并且設(shè)置在外殼中，當(dāng) 打印頭處于水平打印位置或者垂直打印位置時(shí)，檢測(cè)標(biāo)記60具有縱軸設(shè)置成與墨盒的水 平軸和垂直軸成約45°的角度的縱軸。
在前面提到的圖中可以意識(shí)到，墨盒外殼11、盆狀構(gòu)件20、柔性膜22和可移動(dòng)板 21具有大致方形構(gòu)造。在上述設(shè)計(jì)構(gòu)造中，當(dāng)打印頭16設(shè)置在水平或者垂直打印位置時(shí)， 打印頭16上的噴嘴處的流體水頭壓力基本相等。噴嘴處的流體水頭壓力是墨水容器19中所產(chǎn)生的負(fù)壓和墨水對(duì)噴嘴的靜水壓力的總和。靜水壓力是容器19中的墨水相對(duì)于打印 頭16或噴嘴的流體高度的函數(shù)。在圖IlA中，虛線79表示從代表點(diǎn)81的虛線72所測(cè)量 的容器中的墨水的流體高度，點(diǎn)81是打印頭16上的噴嘴的中心點(diǎn)。45°對(duì)角線71表示從 點(diǎn)81所取的墨水容器19的對(duì)稱軸，點(diǎn)81是打印頭16或噴嘴的中心點(diǎn)。根據(jù)圖11B，墨盒 10或墨水容器19圍繞線71 (對(duì)稱軸)旋轉(zhuǎn)，所以打印頭16現(xiàn)在設(shè)置在由西安72所表示的 水平打印位置。墨水容器19中的墨水在圖IlB中的流體高度由線79所表示，并且從點(diǎn)81 測(cè)量，點(diǎn)81表示中心噴嘴或者打印頭的中心并且由虛線72標(biāo)記。
對(duì)比圖IlA和IlB可以意識(shí)到，當(dāng)打印頭16處于垂直打印位置或者水平打印位置 時(shí)，墨水容器19中的墨水的流體高度相同。因此，在兩個(gè)打印方向上墨水對(duì)噴嘴的靜水壓 力相同。此外，墨盒10或墨水容器19的不同方向并不影響彈簧23使得板21偏離盆狀構(gòu) 件20的能力，所以在兩個(gè)方向上負(fù)壓相同。因此，在垂直或水平打印位置上，噴嘴處的流體 水頭壓力相同。這體現(xiàn)為在兩個(gè)位置上墨水的流體性能相同，所以在兩個(gè)打印位置上都可 以通過(guò)噴嘴有效的并連續(xù)的噴出墨滴，并且墨盒10可以在兩個(gè)位置上打印。需要注意，本 發(fā)明的實(shí)施例不限于具有大致方形或矩形邊緣的組件或者墨水容器19，而是可以包括能夠 提供在不同的打印方向上實(shí)現(xiàn)一致的流體水頭壓力所需要的對(duì)稱性的任意形狀。
此外，在兩個(gè)打印位置上，墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)一致的運(yùn)行。當(dāng)墨盒10設(shè)置在垂直 或者水平位置上時(shí)，重力會(huì)引起墨水在墨水容器19中略微向頭部15、打印頭16和盆狀構(gòu) 件20的相鄰側(cè)邊下沉。柔性膜22會(huì)在整個(gè)區(qū)域凸起，這會(huì)引起標(biāo)記60或標(biāo)記尖端65略 微傾斜。但是，因?yàn)楸?4沿著對(duì)角線71 (對(duì)稱軸)設(shè)置，并且標(biāo)記尖端65位于墨盒的與放 置打印頭16的角相對(duì)的一角上，所以在兩個(gè)打印方向上標(biāo)記尖端65都可以與容器中的凸 起相對(duì)的傾斜。因此，在兩個(gè)打印方向上，墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)都將一致的運(yùn)行。
打印頭和電互連
本發(fā)明的另一創(chuàng)造性特征是頭部15上的電互連82相對(duì)于打印頭16的布置。如 圖1和2所示，打印頭16固定到頭部15，并與墨水容器19流體連通。電互連82也固定到 頭部15，用于接收來(lái)自打印控制器(未示出)的打印指令信號(hào)。打印頭16和電互連82優(yōu) 選在單一柔性基底上制成，該單一柔性基底固定到頭部15第一表面(或噴射表面)15A，并 且打印頭16與墨水容器19流體連通，而電互連82環(huán)繞頭部15并固定到頭部15的第二表 面15B。當(dāng)墨盒10安裝在打印系統(tǒng)中用于打印時(shí)，電互連82與來(lái)自打印系統(tǒng)的電引線對(duì)準(zhǔn) 并且放置成與所述電引線接觸，用于傳送打印指令到打印頭16。
頭部15的表面15A和15B相對(duì)放置，使得電互連82設(shè)置成相對(duì)于打印頭16成 銳角。在此公開(kāi)的實(shí)施例中，第二表面15B設(shè)置成在逆時(shí)針?lè)较蛏吓c第一表面15A成大于 90°的角度，在順時(shí)針?lè)较蛏吓c第一表面15A成小于90°的角度。在實(shí)施例中，第二表面 15B相對(duì)于第一表面15A的角度在逆時(shí)針?lè)较蛏峡梢允羌s135°，在順時(shí)針?lè)较蛏峡梢允羌s 45°?，F(xiàn)有技術(shù)的墨盒在墨盒表面上具有電互連，其設(shè)置成相對(duì)于打印頭表面成90°的角 度。在這樣的角度下，從打印頭噴射的墨水在撞到打印介質(zhì)時(shí)會(huì)飛濺，落在電互連82上，從 而阻塞或中斷打印頭16與打印器控制器之間的電通信。在所述的實(shí)施例中，因?yàn)殡娀ミB82 設(shè)置成相對(duì)于打印頭16成銳角，所以電互連82在墨水飛濺范圍之外。
對(duì)于設(shè)置在水平打印方向的墨盒10，頭部15的構(gòu)造、電互連82相對(duì)于打印頭16 成銳角的布置提供了相比現(xiàn)有技術(shù)的墨盒的優(yōu)點(diǎn)。具體來(lái)說(shuō)，在生產(chǎn)線打印系統(tǒng)中，一個(gè)或多個(gè)噴墨墨盒相對(duì)于傳送帶和產(chǎn)品包裝打印介質(zhì)設(shè)置，用于在介質(zhì)上打印符號(hào)、條形碼、或 其他數(shù)據(jù)。隨著包裝物在傳送帶上通過(guò)墨盒，墨盒通常是固定的，并且墨盒相對(duì)于位于傳送 帶上的包裝物的一端(通常是底端)上的圖像設(shè)置。因此，優(yōu)選承載高度低，其中從傳送帶 到墨盒上的最下面的噴嘴或者最接近傳送帶的噴嘴測(cè)量承載高度。但是通常，傳送帶或打 印系統(tǒng)組件限制了相對(duì)于傳送帶設(shè)置墨盒以使墨盒承載高度最小。在本發(fā)明的實(shí)施例中電 互連82設(shè)置相對(duì)于打印頭16成銳角，該實(shí)施例提供了空間，以避免傳送帶或打印系統(tǒng)使得 墨盒裝載高度最小。此外，由于電互連82相對(duì)于打印頭16的布置，打印頭16可以設(shè)置成 更靠近打印介質(zhì)77或78 ；并且，如上所述，在本實(shí)施例中，因?yàn)殡娀ミB82設(shè)置成相對(duì)于打 印頭16成銳角，所以電互連82在墨水飛濺范圍之外。
在圖18、19A和19B中示意性的示出了墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)，以提供可靠地方法來(lái)檢 測(cè)墨水容器19'中的墨水的剩余量或體積。精確的墨水水平檢測(cè)對(duì)于連續(xù)生成打印特別重 要，其中墨盒的打印故障會(huì)中斷生產(chǎn)過(guò)程。如圖所示，墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)可以包括窄束發(fā)光 二極管(LED) 93，窄束發(fā)光二極管93傳輸光束93A進(jìn)入墨盒；和位置敏感設(shè)備94 (也被稱 作“PSD”或“檢測(cè)器”)，例如檢測(cè)被墨盒發(fā)射的光的光電二極管。具體來(lái)說(shuō)，光從可移動(dòng)板 21反射，反射光束9 被位置敏感設(shè)備94檢測(cè)到，位置敏感設(shè)備94傳送信號(hào)95到控制器 96。
根據(jù)圖14、16、19A和19B，蓋85包括兩個(gè)開(kāi)口 97A和97B，開(kāi)口 97A和97B的至少 一部分位于蓋85上，所以來(lái)自LED93的光傳輸?shù)桨?1上，并且反射光9 傳輸?shù)絇SD94。 開(kāi)口 97A和97B可以集成為單一伸長(zhǎng)孔。LED93優(yōu)選對(duì)準(zhǔn)板21，以傳輸光通過(guò)開(kāi)口 97A并 到達(dá)板21的中心。反射光束97B傳輸離開(kāi)板21并通過(guò)開(kāi)口 97B。PSD94與開(kāi)口 97A以及 97B對(duì)準(zhǔn)，以檢測(cè)從板21反射的光束93。示意性的示出了檢測(cè)器94，檢測(cè)器94包括光縫 98，光縫98將光束9 聚焦在位置敏感設(shè)備94上。LED93和PSD94以及相關(guān)電路可以安裝 到用于噴墨打印系統(tǒng)的托架或其他墨盒容納設(shè)備，所以可以在打印操作過(guò)程中運(yùn)行墨水水 平檢測(cè)系統(tǒng)。例如，墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)可以安裝到驅(qū)動(dòng)板，該驅(qū)動(dòng)板包含在連接到托架側(cè)壁 的外殼內(nèi)打印驅(qū)動(dòng)電路，托架側(cè)壁還具有對(duì)準(zhǔn)開(kāi)口 97A和97B的孔，用于傳輸和檢測(cè)光。
可以與所述墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)一起使用的可商購(gòu)的位置敏感設(shè)備(PSD)可以從 Hamamatsu, Inc得到，其產(chǎn)品型號(hào)為S4583-04。本質(zhì)上，PSD94是具有光敏電阻層的半導(dǎo)體 設(shè)備。當(dāng)光照到PSD94上時(shí)，在入射位置處產(chǎn)生與光強(qiáng)成比例的電荷。該電荷產(chǎn)生電流，流 向位于PSD的相對(duì)端部的每一對(duì)電極。入射區(qū)域與在入射位置和每個(gè)電極之間的距離成比 例。測(cè)量上述電流和確定入射面積的電路是本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的。
此外，如上所述，由于墨水容器19'及其組件的對(duì)稱構(gòu)造，噴墨墨盒10能夠在水 平或者垂直位置上打印。在任一位置上，重力都會(huì)引起墨水在墨水容器19'中向頭部15' 下沉，這會(huì)引起容器19'在整個(gè)區(qū)域凸起，并且會(huì)引起可移動(dòng)板21略微向遠(yuǎn)離凸起傾斜。 在當(dāng)前所描述的實(shí)施例中，光束91A優(yōu)選直接導(dǎo)向可移動(dòng)板21的中心，以測(cè)量板21的中心 的位置。因?yàn)榘?1的中心點(diǎn)在兩個(gè)打印方向位置上不會(huì)改變，所以通過(guò)監(jiān)視板21的中心， 墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)在垂直和水平打印位置上都提供了一致的體積檢測(cè)。此外，當(dāng)板21傾斜 時(shí)，板21的中心并不改變其位置，所以墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)說(shuō)明了由于墨水容器19'中墨水 下沉所引起的在容器19'的整個(gè)區(qū)域中的得失。
如上所述，隨著墨水的消耗，墨水容器19'將收縮。具體來(lái)說(shuō)，柔性膜22'收縮到盆狀構(gòu)件20'中，可移動(dòng)板21向盆狀構(gòu)件20'移動(dòng)并遠(yuǎn)離LED93。隨著板21遠(yuǎn)離LED93 移動(dòng)，光被板21反射的角度改變了。因此，隨著墨水的消耗，反射光束9 照射PSD94的點(diǎn) 或區(qū)域改變了。PSD94具有信號(hào)處理電路，以產(chǎn)生表示反射光9 在PSD94上的位置的信 號(hào)97。信號(hào)97還表示板21的位置，還表示容器19'中剩余的墨水水平。為了說(shuō)明圖18、 19A和19B中所示的PSD92的工作原理，光縫98具有設(shè)置成與繪制有說(shuō)明圖的頁(yè)面垂直的 縱軸。以此方式，光束9 變窄，所以PSD94可以檢測(cè)光束9 投射到PSD94上的不同位置。
在實(shí)施例中，在此描述的墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)可以是噴墨打印系統(tǒng)的組件，在所述 噴墨打印系統(tǒng)中使用噴墨墨盒10用于打印。通過(guò)示例，LED93和PSD94可以安裝在托架(未 示出)中，所述托架固定用于打印的噴墨墨盒10。檢測(cè)器10連接到控制器96，控制器96 接收來(lái)自PSD94的信號(hào)，并由此作出響應(yīng)?？梢耘渲没虺绦蚩刂瓶刂破?6以計(jì)算反射光束 93B在PSD94上的位置，并且控制器96可以訪問(wèn)包括了與剩余墨水量相關(guān)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù) 100，而剩余墨水量與光束9 在PSD94上的不同位置向關(guān)聯(lián)?；蛘?，數(shù)據(jù)庫(kù)100可以包括 與剩余墨水量相關(guān)的數(shù)據(jù)信號(hào)，而剩余墨水量與從檢測(cè)器94所接收的不同信號(hào)相關(guān)聯(lián)，其 中不同的信號(hào)與反射光9 在PSD94上的不同位置相關(guān)聯(lián)。打印系統(tǒng)或控制器96可以配 置為產(chǎn)生多個(gè)信號(hào)中的任意一個(gè)，以監(jiān)測(cè)容器19'中的墨水的量。例如，控制器96可以配 置為顯示油量表型的視覺(jué)顯示，或者與不同的墨水量相關(guān)聯(lián)的多個(gè)不同的聽(tīng)覺(jué)信號(hào)。此外， 控制器96可以編程控制，以提供單一聽(tīng)覺(jué)或視覺(jué)信號(hào)，來(lái)更換用于打印系統(tǒng)的墨盒。例如， 在生產(chǎn)線打印環(huán)境中，控制器96可以產(chǎn)生停止打印操作的信號(hào)，使得能夠更換空的噴墨墨品.ο
雖然在此示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是很明顯，上述實(shí)施例只是通過(guò) 示例來(lái)提供，而并非加以限制。在不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能想到眾 多變更、改變和替換。因此，應(yīng)當(dāng)在所附權(quán)利要求的全部精神和范圍內(nèi)解釋本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種噴墨墨盒，其具有用于存儲(chǔ)打印用墨水的墨水容納系統(tǒng)，所述噴墨墨盒包括外殼，其具有多個(gè)壁；剛性盆狀構(gòu)件，其設(shè)置在所述外殼中；剛性可移動(dòng)板，其設(shè)置在所述外殼中；柔性膜，其固定到所述盆狀構(gòu)件的表面和所述板的表面，在所述盆狀構(gòu)件、所述板和所 述柔性膜中形成墨水容器；和彈簧偏置機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述盆狀構(gòu)件和所述板之間，所述彈簧偏置機(jī)構(gòu)用于使所述 板偏離所述盆狀構(gòu)件，在所述墨水容器中產(chǎn)生負(fù)壓，并且所述盆狀構(gòu)件相對(duì)于所述板的移 動(dòng)保持固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨墨盒，還包括打印頭，所述打印頭具有多個(gè)噴嘴，所述打 印頭與所述墨水容器流體連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨墨盒，還包括通道，所述通道延伸通過(guò)所述盆狀構(gòu)件，用 于使所述打印頭和所述噴嘴與所述墨水容器流體連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴墨墨盒，其中，隨著墨水從所述墨盒中噴出，所述柔性膜朝 向所述盆狀構(gòu)件的表面收縮。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴墨墨盒，還包括凹槽，所述凹槽形成在所述噴墨墨盒的內(nèi) 部的所述盆狀構(gòu)件的表面上，并且與所述墨水容器流體連通，以在隨著墨水從所述墨盒中 噴出所述柔性膜收縮到所述盆狀構(gòu)件上時(shí)，從所述墨水容器中排空墨水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨墨盒，還包括充墨口，所述充墨口穿過(guò)所述盆狀構(gòu)件，并 且與所述墨水容器流體連通，所述充墨口還包括所述外殼中的孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨墨盒，還包括頭部，所述頭部安裝到所述外殼，并且所述 頭部具有安裝在其上的所述打印頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴墨墨盒，還包括通道，所述通道延伸通過(guò)所述盆狀構(gòu)件，所 述頭部具有設(shè)置于其中的立管，所述通道和所述立管用于在所述打印頭和所述墨水容器之 間提供流體連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨墨盒，還包括墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)，其用于檢測(cè)何時(shí)所述 墨水容器中的墨水水平到達(dá)預(yù)定量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的噴墨墨盒，還包括檢測(cè)標(biāo)記，所述檢測(cè)標(biāo)記在所述外殼中并 且在所述墨水容器的外部連接到所述板；和傳感器，所述傳感器用于檢測(cè)何時(shí)所述標(biāo)記到 達(dá)所述外殼中的表示所述墨水容器中的墨水的所述預(yù)定量的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的噴墨墨盒，其中，通過(guò)控制器來(lái)控制所述噴墨墨盒的運(yùn)行， 所述控制器在所述傳感器檢測(cè)到所述檢測(cè)標(biāo)記之后，計(jì)算從所述打印頭噴出的墨滴的數(shù) 量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的噴墨墨盒，其中，在所述傳感器被激活之后，所述控制器比 較所計(jì)數(shù)的墨滴的數(shù)量與包括表示所述墨水容器中剩余的墨水的量的墨滴數(shù)量的數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨墨盒，其中所述彈簧偏置機(jī)構(gòu)包括螺旋彈簧。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的噴墨墨盒，其中，所述板具有形成于其中的環(huán)狀凹槽，所述 環(huán)狀凹槽用于容納所述彈簧的端部。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨墨盒，其中，所述盆狀構(gòu)件具有碗狀構(gòu)造，所述碗狀構(gòu)造包括環(huán)狀斜壁，所述環(huán)狀斜壁連接到中間部分，在所述墨水容器由于墨水消耗而收縮時(shí)， 所述碗狀構(gòu)造用于容納所述板和所述柔性膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨墨盒，其中，所述柔性膜具有環(huán)狀構(gòu)造，所述環(huán)狀構(gòu)造 具有固定到所述盆狀構(gòu)件的表面的第一外周邊緣和固定到所述板的表面的第二外周邊緣。
17.一種噴墨墨盒，其具有用于存儲(chǔ)打印用墨水的墨水容納系統(tǒng)，所述噴墨墨盒包括外殼，其具有多個(gè)壁；剛性可移動(dòng)板，其設(shè)置在所述外殼中；柔性膜，其具有固定到所述外殼內(nèi)的表面的外周邊緣，所述膜還固定到所述板的表面， 在所述外殼、所述板和所述柔性膜中形成墨水容器；彈簧偏置機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述墨水容器中，用于偏置所述板，以在所述墨水容器中產(chǎn)生 負(fù)壓；和凹入部分，其在所述墨水容器中，所述彈簧偏置機(jī)構(gòu)被安放在所述凹入部分中，所述凹 入部分具有在墨水從所述墨盒中噴出并且所述墨水容器收縮時(shí)，足以容納所述彈簧偏置機(jī) 構(gòu)的深度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的噴墨墨盒，其中，所述柔性膜具有環(huán)狀構(gòu)造，所述環(huán)狀構(gòu)造 具有固定到所述外殼中的表面的第一外周邊緣和固定到所述可移動(dòng)板的表面的第二外周 邊緣。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的噴墨墨盒，還包括剛性盆狀構(gòu)件，所述剛性盆狀構(gòu)件固定 在所述外殼中，所述柔性膜的所述第一外周邊緣固定到所述剛性盆狀構(gòu)件的表面，在所述 盆狀構(gòu)件、所述柔性膜和所述可移動(dòng)板中形成所述墨水容器。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的噴墨墨盒，其中所述凹入部分設(shè)置在所述可移動(dòng)板上。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的噴墨墨盒，其中，所述可移動(dòng)板包括在墨水容器外部的突 起，所述凹入部分在所述墨水容器的內(nèi)部形成于所述突起之內(nèi)，并且所述柔性膜具有環(huán)狀 構(gòu)造，所述環(huán)狀構(gòu)造具有固定到所述外殼內(nèi)的表面的第一外周邊緣和固定到所述可移動(dòng)板 的表面的第二外周邊緣。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的噴墨墨盒，還包括凸起部分，所述凸起部分在所述外殼和 所述墨水容器內(nèi)的內(nèi)表面上，所述彈簧偏置機(jī)構(gòu)被安放在所述凸起部分上，所述凸起部分 對(duì)準(zhǔn)所述可移動(dòng)板上的凹入部分，當(dāng)所述噴墨墨盒收縮時(shí)，所述可移動(dòng)板上的凹入部分容 納所述彈簧偏置機(jī)構(gòu)和所述凸起部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的噴墨墨盒，還包括剛性盆狀構(gòu)件，所述剛性盆狀構(gòu)件固定 在所述外殼內(nèi)，并且具有固定所述柔性膜的所述外周邊緣的表面，凸起部分位于所述盆狀 構(gòu)件上。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的噴墨墨盒，其中，所述彈簧彈性機(jī)構(gòu)是螺旋彈簧，所述可移 動(dòng)板上的凹入部分是環(huán)形的，所述螺旋彈簧的第一端放置在環(huán)狀的所述凹入部分中。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的噴墨墨盒，還包括凸起部分，所述凸起部分位于所述外殼 和所述墨水容器內(nèi)的內(nèi)表面上，所述螺旋彈簧的第二端被安放在所述凸起部分上，所述凸 起部分對(duì)準(zhǔn)所述可移動(dòng)板上的凹入部分，當(dāng)所述噴墨墨盒收縮時(shí)，所述可移動(dòng)板上的凹入 部分容納所述螺旋彈簧和所述凸起部分。
26.根據(jù)權(quán)利要求M所述的噴墨墨盒，其中，所述凹入部分包括用于容納所述螺旋彈簧的第一環(huán)形深度尺寸；和第二環(huán)形深度尺寸，所述第二環(huán)形深度尺寸布置在所述第一環(huán) 形深度尺寸的徑向內(nèi)側(cè)，并且用于容納所述凸起部分和所述第一環(huán)形深度尺寸。
27.根據(jù)權(quán)利要求17所述的噴墨墨盒，還包括剛性盆狀構(gòu)件，所述剛性盆狀構(gòu)件固定 在所述外殼內(nèi)，并且具有固定所述柔性膜的所述外周邊緣的表面，并且所述凹入部分在所 述墨水容器內(nèi)設(shè)置在所述剛性盆狀構(gòu)件上。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的噴墨墨盒，還包括第一凹入部分，所述第一凹入部分位于 所述可移動(dòng)板上并且位于所述墨水容器內(nèi)，所述彈簧偏置機(jī)構(gòu)的第一端被放置在所述第一 凹入部分中，所述盆狀構(gòu)件中的凹入部分是第二凹入部分，所述彈簧偏置機(jī)構(gòu)的第二端被 放置在所述第二凹入部分中，所述第一凹入部分和所述第二凹入部分相互對(duì)準(zhǔn)，并且具有 組合深度尺寸，所述組合深度尺寸在所述墨水容器收縮時(shí)用以容納所述彈簧偏置機(jī)構(gòu)。
29.—種噴墨墨盒，其具有用于存儲(chǔ)打印用墨水的墨水容納系統(tǒng)，所述噴墨墨盒包括外殼，其具有多個(gè)壁；可收縮墨水容器，其固定在所述外殼內(nèi)，所述可收縮墨水容器用于存儲(chǔ)墨水，并且所述 可收縮墨水容器適合于在其中產(chǎn)生負(fù)壓；和打印頭，其具有與所述墨水容器流體連通的多個(gè)噴嘴，并且當(dāng)所述墨水容器和所述打 印頭設(shè)置在水平打印位置時(shí)所述噴嘴處的流體水頭壓力與當(dāng)所述噴墨墨盒和所述打印頭 設(shè)置在垂直打印位置時(shí)所述噴嘴處的流體水頭壓力大致相同。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的噴墨墨盒，其中，所述墨水容器具有設(shè)置成穿過(guò)所述墨水 容器、并且從所述噴嘴的中心點(diǎn)測(cè)量相對(duì)于所述打印頭的表面成45°的對(duì)稱軸，并且所述 墨水容器可以圍繞所述對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)，以用于在所述水平打印位置或者所述垂直打印位置上 打印。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的噴墨墨盒，還包括檢測(cè)標(biāo)記，用于連接到所述墨水容器，以 在表示所述墨水容器中的墨水量下降的方向上移動(dòng)，并且相對(duì)于所述打印頭設(shè)置所述檢測(cè) 標(biāo)記，由此相對(duì)于所述墨盒設(shè)置的打印系統(tǒng)的傳感器在表示墨水預(yù)定量的點(diǎn)檢測(cè)所述檢測(cè) 標(biāo)記，當(dāng)所述噴墨墨盒處于所述垂直打印位置或所述水平打印位置時(shí)，表示墨水預(yù)定量的 點(diǎn)大致相同。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的噴墨墨盒，其中，所述檢測(cè)標(biāo)記具有平面標(biāo)記尖端構(gòu)件，所 述平面標(biāo)記尖端構(gòu)件在平行于所述打印頭的噴射表面的平面內(nèi)設(shè)置在所述墨水容器外部。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的噴墨墨盒，還包括剛性盆狀構(gòu)件，所述剛性盆狀構(gòu)件設(shè)置 在所述外殼內(nèi)；剛性可移動(dòng)板，所述剛性可移動(dòng)板設(shè)置在所述外殼內(nèi)；和柔性膜，所述柔性 膜具有固定到所述盆狀構(gòu)件的表面的第一外周邊緣和固定到所述板的表面的第二外周邊 緣，在所述盆狀構(gòu)件、所述板和所述柔性膜中形成所述墨水容器，并且其中，所述檢測(cè)標(biāo)記 包括臂，所述臂在所述墨水容器的外部安裝到所述板，所述臂從所述板向外延伸超出所述 盆狀構(gòu)件的外周邊緣，所述標(biāo)記尖端構(gòu)件從所述臂垂下以從所述墨水容器與所述外殼之間 穿過(guò)，所以所述傳感器可以檢測(cè)所述標(biāo)記的位置，所述標(biāo)記的位置表示所述墨水容器中的 剩余墨水的預(yù)定量。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的噴墨墨盒，還包括彈簧偏置機(jī)構(gòu)，所述彈簧偏置機(jī)構(gòu)設(shè)置 在所述墨水容器內(nèi)，所述彈簧偏置機(jī)構(gòu)具有緊靠所述板放置的第一端，所述彈簧偏置機(jī)構(gòu) 用于使所述板偏離所述盆狀構(gòu)件，以在所述墨水容器中產(chǎn)生負(fù)壓。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的噴墨墨盒，其中，所述傳感器是安裝到托架的光學(xué)傳感器， 所述托架用于容納噴墨打印系統(tǒng)中的用于打印的所述墨盒，并且所述墨盒具有一個(gè)或多個(gè) 孔，光從所述傳感器傳送通過(guò)所述孔，以用于在表示所述墨水容器中剩余墨水的預(yù)定量的 位置上檢測(cè)存在所述檢測(cè)標(biāo)記。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的噴墨墨盒，其中，所述檢測(cè)標(biāo)記包括基底構(gòu)件，所述臂連 接到所述基底構(gòu)件，所述基底構(gòu)件具有與所述可移動(dòng)板構(gòu)件的外周邊緣范圍相等的外周邊 緣，以最大程度減小由于所述墨水容器中所產(chǎn)生的負(fù)壓所引起的所述可移動(dòng)板的彎曲。
37.一種噴墨墨盒，其具有用于存儲(chǔ)打印用墨水的墨水容納系統(tǒng)，所述噴墨墨盒包括打印頭，其具有與所述墨水容器流體連通的多個(gè)噴嘴；和電互連，所述電互連用于提供所述打印頭和打印機(jī)控制器之間的電通信，并且所述電 互連設(shè)置成相對(duì)于所述打印頭成銳角。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的噴墨墨盒，其中，所述噴墨墨盒包括外殼，所述墨水容器固 定在所述外殼中用于存儲(chǔ)打印用墨水；和頭部，所述頭部連接到所述外殼，并且所述頭部具 有第一表面和第二表面，在所述第一表面上安裝所述打印頭，在所述第二表面上安裝所述 電互連，并且所述第二表面設(shè)置成相對(duì)于所述第一表面成銳角。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的噴墨墨盒，其中，所述打印頭和所述電互連形成于柔性基 底上，所述柔性基底固定到所述頭部。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的噴墨墨盒，其中，所述頭部的所述第二表面設(shè)置成在逆時(shí) 針?lè)较蛏舷鄬?duì)于所述頭部的所述第一表面和所述打印頭成大于90°、并且在順指針?lè)较蛏?相對(duì)于所述頭部的所述第一表面和所述打印頭成小于90°的角度。
41.根據(jù)權(quán)利要求38所述的噴墨墨盒，其中，所述頭部的所述第二表面設(shè)置成在逆時(shí) 針?lè)较蛏舷鄬?duì)于所述頭部的所述第一表面和所述打印頭成135°、并且在順指針?lè)较蛏舷?對(duì)于所述頭部的所述第一表面和所述打印頭成45°的角度。
42.—種噴墨墨盒，其包括可收縮的墨水容器，所述噴墨墨盒包括剛性盆狀構(gòu)件，其具有外周邊緣；柔性膜，其具有固定到所述盆狀構(gòu)件的表面的邊緣；剛性可移動(dòng)板，其中所述柔性膜還固定到所述可移動(dòng)板，并且其中，所述盆狀構(gòu)件的所 述表面、所述柔性膜和所述可移動(dòng)板限定了所述可收縮的墨水容器；彈簧偏置機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述盆狀構(gòu)件和所述板之間，用于使所述板偏離所述盆狀構(gòu) 件，從而在所述墨水容器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，并且所述盆狀構(gòu)件相對(duì)于所述板的移動(dòng)保持固定；并 且其中，當(dāng)由于所述墨水容器中墨水消耗而引起所述墨水容器收縮時(shí)，所述柔性膜以及 所述可移動(dòng)板與所述墨水容器中的所述盆狀構(gòu)件的表面大致平齊。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的噴墨墨盒，還包括外殼，所述外殼具有多個(gè)壁，所述壁相互 固定以形成所述外殼，并且所述盆狀構(gòu)件、所述柔性膜和所述可移動(dòng)板形成的所述墨水容 器設(shè)置在所述外殼內(nèi)。
44.根據(jù)權(quán)利要求42所述的噴墨墨盒，其中，所述盆狀構(gòu)件的所述外周邊緣沿著所述 盆狀構(gòu)件的外緣設(shè)置，所述柔性膜固定到所述外緣，并且所述盆狀構(gòu)件還包括中間部分，所 述中間部分相對(duì)于所述盆狀構(gòu)件的所述外緣在側(cè)向設(shè)置；和環(huán)狀斜壁，所述環(huán)狀斜壁與所述外緣形成整體，所述環(huán)狀斜壁和所述中間部分形成碗狀構(gòu)造。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的噴墨墨盒，還包括蓋，所述蓋具有固定到所述盆狀構(gòu)件的 所述外周邊緣的外周邊緣，其中，所述蓋和所述盆狀構(gòu)件形成外殼，所述外殼具有將所述墨 水容器設(shè)置在內(nèi)的內(nèi)部空間。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的噴墨墨盒，其中，所述蓋包括中間部分，所述中間部分相對(duì) 于所述蓋的外周邊緣在側(cè)向設(shè)置，并且所述中間部分遠(yuǎn)離所述盆狀構(gòu)件，以在所述外殼的 所述內(nèi)部空間中形成區(qū)域，在所述墨水容器充滿墨水并且處于膨脹狀態(tài)時(shí)，所述區(qū)域用于 容納所述墨水容器的至少一部分。
47.根據(jù)權(quán)利要求42所述的噴墨墨盒，還包括凹入部分，所述凹入部分在所述墨水容 器內(nèi)、所述可移動(dòng)板上，所述凹入部分與所述盆狀構(gòu)件上的凸起部分對(duì)準(zhǔn)，在由于所述噴墨 墨盒中墨水消耗而引起所述墨水容器收縮時(shí)，所述凹入部分用于容納所述凸起部分。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的噴墨墨盒，其中，所述彈簧偏置機(jī)構(gòu)是螺旋彈簧，并且所 述可移動(dòng)板在所述墨水容器內(nèi)還包括環(huán)狀凹槽，所述彈簧的第一端被放置在所述環(huán)狀凹槽 內(nèi)，所述板上的所述凹入部分設(shè)置在所述環(huán)狀凹槽的邊緣之內(nèi)。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的噴墨墨盒，其中，所述盆狀構(gòu)件還包括所述盆狀構(gòu)件中的 環(huán)形凹槽，所述螺旋彈簧的第二端被放置在所述環(huán)形凹槽中，并且所述盆狀構(gòu)件上的所述 凸起部分設(shè)置在所述環(huán)形凹槽的外周之內(nèi)。
50.根據(jù)權(quán)利要求42所述的噴墨墨盒，還包括打印頭，所述打印頭具有與所述墨水容 器流體連通的多個(gè)噴嘴。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的噴墨墨盒，還包括通道，所述通道延伸通過(guò)所述盆狀構(gòu)件， 用于將所述打印頭和所述噴嘴放置成與所述墨水容器流體連通。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的噴墨墨盒，還包括斜槽，所述斜槽在所述墨水容器內(nèi)、所述 盆狀構(gòu)件的表面上，并且所述斜槽與所述墨水容器流體連通，以在由于墨水從所述墨盒中 噴出引起所述柔性膜收縮到所述盆狀構(gòu)件上時(shí)，排空所述墨水容器的墨水。
53.根據(jù)權(quán)利要求42所述的噴墨墨盒，還包括充墨口，所述充墨口穿過(guò)所述盆狀構(gòu)件 并且與所述墨水容器流體連通。
54.根據(jù)權(quán)利要求42所述的噴墨墨盒，還包括頭部，所述頭部安裝到所述盆狀構(gòu)件，所 述頭部具有安裝在其上的打印頭。
55.根據(jù)權(quán)利要求M所述的噴墨墨盒，還包括通道，所述通道延伸通過(guò)所述盆狀構(gòu)件， 并且所述頭部具有設(shè)置于其中的立管，所述通道和所述立管用于提供所述打印頭和所述墨 水容器之間的流體連通。
56.根據(jù)權(quán)利要求42所述的噴墨墨盒，其中，所述柔性膜具有環(huán)狀構(gòu)造，所述環(huán)狀構(gòu)造 具有固定到所述盆狀構(gòu)件的所述表面的第一外周邊緣和固定到所述板的表面的第二外周 邊緣。
57.根據(jù)權(quán)利要求42所述的噴墨墨盒，還包括打印頭，所述打印頭具有與所述墨水容 器流體連通的多個(gè)噴嘴，并且當(dāng)所述墨水容器和所述打印頭設(shè)置在水平打印位置時(shí)所述噴 嘴處的流體水頭壓力與當(dāng)所述噴墨墨盒和所述打印頭設(shè)置在垂直打印位置時(shí)所述噴嘴處 的流體水頭壓力大致相同。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的噴墨墨盒，還包括對(duì)稱軸，所述對(duì)稱軸設(shè)置成穿過(guò)所述墨水容器、并且從所述噴嘴的中心點(diǎn)測(cè)量相對(duì)于所述打印頭的表面成45°，并且所述墨水容 器可以圍繞所述對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)，以用于在所述水平打印位置或者所述垂直打印位置上打印。
59.根據(jù)權(quán)利要求42所述的噴墨墨盒，還包括打印頭，所述打印頭具有與所述墨水容 器流體連通的多個(gè)噴嘴；和電互連，所述電互連用于提供所述打印頭和打印機(jī)控制器之間 的電通信，并且所述電互連設(shè)置成相對(duì)于所述打印頭成銳角。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的噴墨墨盒，還包括頭部，所述頭部連接到所述盆狀構(gòu)件，并 且所述頭部具有第一表面和第二表面，在所述第一表面上安裝所述打印頭，在所述第二表 面上安裝所述電互連，并且所述第二表面設(shè)置成相對(duì)于所述第一表面成銳角。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的噴墨墨盒，其中，所述打印頭和所述電互連形成于柔性襯 底上，所述柔性襯底固定到所述頭部。
62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的噴墨墨盒，其中，所述頭部的所述第二表面設(shè)置成在逆時(shí) 針?lè)较蛏舷鄬?duì)于所述頭部的所述第一表面和所述打印頭成大于90°、并且在順指針?lè)较蛏?相對(duì)于所述頭部的所述第一表面和所述打印頭成小于90°的角度。
63.根據(jù)權(quán)利要求61所述的噴墨墨盒，其中，所述頭部的所述第二表面設(shè)置成在逆時(shí) 針?lè)较蛏舷鄬?duì)于所述頭部的所述第一表面和所述打印頭成135°、并且在順指針?lè)较蛏舷?對(duì)于所述頭部的所述第一表面和所述打印頭成45°的角度。
64.根據(jù)權(quán)利要求42所述的噴墨墨盒，其中，所述墨水容器設(shè)置在外殼中，所述外殼包 括蓋，所述蓋具有固定到所述盆狀構(gòu)件的外邊緣的外周邊緣，其中所述蓋和所述盆狀構(gòu)件 形成所述外殼，所述外殼具有將所述墨水容器設(shè)置在其中的內(nèi)部空間。
65.一種噴墨墨盒和墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)，其包括墨盒外殼，在所述墨盒外殼中設(shè)置可收縮的墨水容器，所述墨水容器包括柔性膜，所述 柔性膜固定在所述外殼的內(nèi)表面和剛性可移動(dòng)板之間；彈簧偏置機(jī)構(gòu)，所述彈簧偏置機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述可移動(dòng)板和所述外殼的所述內(nèi)表面之 間，用于使得所述板偏離所述外殼表面，以在所述墨水容器中產(chǎn)生負(fù)壓，所述外殼表面相對(duì) 于所述可移動(dòng)板的移動(dòng)保持固定；開(kāi)口，所述開(kāi)口位于所述外殼中，以使得光束能夠?qū)蛩隹梢苿?dòng)板；所述墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)包括光源，所述光源定位成傳送光束通過(guò)孔到達(dá)所述可移動(dòng)板 上，使得至少部分所述光束被所述板反射；位置檢測(cè)設(shè)備，所述位置檢測(cè)設(shè)備定位成接收從所述板反射的光，并產(chǎn)生表示所述墨 水容器中剩余墨水量的信號(hào)。
66.根據(jù)權(quán)利要求65所述的噴墨墨盒，其中，所述位置檢測(cè)設(shè)備包括光縫，從所述板反 射的光通過(guò)所述光縫被傳送到所述位置檢測(cè)設(shè)備。
67.根據(jù)權(quán)利要求65所述的噴墨墨盒，其中，在所述墨水容器收縮、所述板在所述外殼 內(nèi)移動(dòng)并遠(yuǎn)離所述光源時(shí)，光從所述板反射的角度改變，從而改變了光照射在所述位置檢 測(cè)設(shè)備上的位置。
68.根據(jù)權(quán)利要求65所述的噴墨墨盒和墨水檢測(cè)系統(tǒng)，其中，來(lái)自所述位置傳送設(shè)備 的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)被傳送到控制器，所述控制器訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，所述數(shù)據(jù)庫(kù)包括與一個(gè)或多 個(gè)墨水量相關(guān)的數(shù)據(jù)，每個(gè)與墨水量相關(guān)的數(shù)據(jù)都與來(lái)自所述位置檢測(cè)設(shè)備的信號(hào)相關(guān) 聯(lián)。
69.根據(jù)權(quán)利要求68所述的噴墨墨盒和墨水檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述控制器被編程，以傳 送表示所述墨盒中的墨水量處于需要更換所述墨盒或者再充滿所述墨水容器的水平的信號(hào)。
70.根據(jù)權(quán)利要求65所述的噴墨墨盒，其中，所述外殼包括剛性盆狀構(gòu)件，所述剛性盆 狀構(gòu)件具有外周邊緣；以及蓋，所述蓋固定到所述盆狀構(gòu)件的所述外周邊緣，以形成所述墨 水容器的內(nèi)部空間，并且所述柔性膜具有固定到所述盆狀構(gòu)件的內(nèi)表面的外周邊緣。
71.根據(jù)權(quán)利要求65所述的噴墨墨盒，還包括打印頭，所述打印頭具有與所述墨水容 器流體連通的多個(gè)噴嘴，并且當(dāng)所述墨水容器和所述打印頭設(shè)置在水平打印位置時(shí)所述噴 嘴處的流體水頭壓力與當(dāng)所述噴墨墨盒和所述打印頭設(shè)置在垂直打印位置時(shí)所述噴嘴處 的流體水頭壓力大致相同，并且在所述打印頭處于所述水平打印位置或所述垂直打印位置 的情況下，所述墨水水平檢測(cè)系統(tǒng)均可工作。
72.根據(jù)權(quán)利要求65所述的噴墨墨盒，其中，所述外殼在所述墨水容器內(nèi)的部分、所述 柔性膜和所述可移動(dòng)板都是相對(duì)于所述墨水容器的中心軸徑向?qū)ΨQ的。
73.根據(jù)權(quán)利要求65所述的噴墨墨盒，其中，所述外殼在所述墨水容器內(nèi)的部分、所述 柔性膜和所述可移動(dòng)板都是相對(duì)于所述墨水容器的中心軸徑向?qū)ΨQ的。
74.根據(jù)權(quán)利要求65所述的噴墨墨盒，其中，所述外殼包括多個(gè)相連的壁，所述墨水容 器設(shè)置在所述多個(gè)相連的壁之內(nèi)，所述墨水容器包括所述盆狀構(gòu)件、所述柔性膜和所述可 移動(dòng)板。
75.根據(jù)權(quán)利要求65所述的噴墨墨盒，其中，所述外殼包括剛性盆狀構(gòu)件，所述剛性盆 狀構(gòu)件具有外周邊緣；以及蓋，所述蓋具有固定到所述盆狀構(gòu)件的所述外邊緣的外周邊緣。
76.一種噴墨墨盒，其包括剛性盆狀構(gòu)件，其具有外擊邊緣，所述外邊緣沿著所述盆狀構(gòu)件的外緣；中間部分，所 述中間部分相對(duì)于所述盆狀構(gòu)件的所述外緣設(shè)置，和環(huán)狀斜壁，所述環(huán)狀斜壁與所述外緣 和所述中間部分形成整體，以形成碗狀構(gòu)造；柔性膜，其具有固定到所述盆狀構(gòu)件的外緣的外周邊緣；剛性可移動(dòng)板，所述柔性膜還固定到所述可移動(dòng)板，其中，所述盆狀構(gòu)件的表面、所述 柔性膜和所述可移動(dòng)板限定了所設(shè)置的墨水容器；彈簧偏置機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述盆狀構(gòu)件和所述板之間，用于使所述板偏離所述盆狀構(gòu) 件，從而在所述墨水容器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，并且所述盆狀構(gòu)件相對(duì)于所述板的移動(dòng)保持固定；并 且其中，當(dāng)由于所述墨水容器中的墨水消耗而引起所述墨水容器收縮時(shí)，所述柔性膜以 及所述移動(dòng)板與所述盆狀構(gòu)件的所述壁和所述中間部分大致平齊。
77.根據(jù)權(quán)利要求76所述的噴墨墨盒，還包括外殼，所述外殼包括相互固定的多個(gè)壁， 并且包括所述盆狀構(gòu)件、所述可移動(dòng)板和所述柔性膜的所述墨水容器設(shè)置在所述外殼內(nèi)。
78.根據(jù)權(quán)利要求76所述的噴墨墨盒，還包括蓋，所述蓋具有外周邊緣，所述外周邊緣 固定到所述盆狀構(gòu)件的外周邊緣以形成外殼，所述墨水容器設(shè)置在所述外殼內(nèi)。
79.一種具有可收縮的墨水容器的噴墨墨盒，其包括墨盒外殼，所述可收縮的墨水容器設(shè)置在所述墨盒外殼內(nèi)，并且所述墨水容器具有開(kāi) 口，墨水通過(guò)所述開(kāi)口供應(yīng)到與所述墨水容器流體連通的打印頭；頭部構(gòu)件，所述打印頭安裝在所述頭部構(gòu)件上，所述頭部構(gòu)件連接到所述外殼，所述頭 部構(gòu)件包括立管，所述立管具有靠近所述墨水容器的開(kāi)口的第一開(kāi)口和靠近所述打印頭的 第二開(kāi)口，以在所述墨水容器和所述打印頭之間提供流體連通；其中，所述打印頭包括墨水槽和多個(gè)墨水噴射室，所述墨水槽和所述多個(gè)墨水噴射室 與所述立管和所述墨水容器流體連通以從所述墨盒中噴出墨水，當(dāng)所述打印頭設(shè)置在垂直 打印位置或者水平打印位置時(shí)，所述頭部具有設(shè)置成相對(duì)于所述打印頭成銳角的縱軸，并 且所述第二開(kāi)口具有比所述墨水槽更高更寬的尺寸，并且所述第二開(kāi)口同心對(duì)準(zhǔn)所述墨水 槽，使得在所述打印頭處產(chǎn)生的氣泡可以移動(dòng)通過(guò)所述第二開(kāi)口并朝向所述立管的第一開(kāi) 口移動(dòng)。
80.根據(jù)權(quán)利要求79所述的噴墨墨盒，其中，所述立管從所述立管的所述第一開(kāi)口處 較大的寬度尺寸逐漸變細(xì)到所述立管的所述第二開(kāi)口處較小的寬度尺寸。
81.根據(jù)權(quán)利要求80所述的噴墨墨盒，其中，所述立管從所述立管的所述第一開(kāi)口到 所述第二開(kāi)口具有基本一致的高度尺寸。
82.根據(jù)權(quán)利要求81所述的噴墨墨盒，其中，所述立管還包括第一對(duì)平行側(cè)壁，所述第 一對(duì)平行側(cè)壁限定了在所述第一開(kāi)口處、所述第二開(kāi)口處和沿著所述立管內(nèi)部的所述立管 的高度。
83.根據(jù)權(quán)利要求82所述的噴墨墨盒，其中，所述第一對(duì)側(cè)壁相對(duì)于所述墨盒的內(nèi)部 向外彎曲，形成在垂直位置或水平位置上在所述立管中平行的拱形。
84.根據(jù)權(quán)利要求83所述的噴墨墨盒，其中，所述立管還包括第二對(duì)側(cè)壁，所述第二對(duì) 側(cè)壁限定了在所述第一開(kāi)口處、所述第二開(kāi)口處和沿著所述立管內(nèi)部的所述立管的寬度。
85.根據(jù)權(quán)利要求84所述的噴墨墨盒，其中，所述第二對(duì)側(cè)壁具有大致平面表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于存儲(chǔ)打印用墨水的用于噴墨墨盒的墨水容納系統(tǒng)，其包括剛性盆狀構(gòu)件和剛性可移動(dòng)板。柔性膜固定到盆狀構(gòu)件的表面和板的表面，在盆狀構(gòu)件、板和柔性膜之內(nèi)形成墨水容器。彈簧偏置機(jī)構(gòu)設(shè)置在盆狀構(gòu)件和板之間，所述彈簧偏置機(jī)構(gòu)用于使板偏離盆狀構(gòu)件，在墨水容器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，盆狀構(gòu)件相對(duì)于板的移動(dòng)保持固定。盆狀構(gòu)件具有碗狀構(gòu)造，彈簧以這樣的方式被放置在容器中，即，當(dāng)由于墨水消耗而造成墨水容器收縮時(shí)，柔性膜以及可移動(dòng)板與盆狀構(gòu)件的表面大致平齊。
文檔編號(hào)B41J2/175GK102036828SQ200980118671
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月22日
發(fā)明者托馬斯·E·基梅爾凌, 斯科特·T·本伊尼, 查爾斯·W·吉爾森, 約翰·P·?？怂? 肯尼思·E·楚巴, 馬修·大衛(wèi)·貝司雷, 馬克·R·薩克雷 申請(qǐng)人:錄象射流技術(shù)公司