ЧЕРНИЛЬНЫЙ КАРТРИДЖ ДЛЯ ПРИНТЕРА Российский патент 2009 года по МПК B41J2/175 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к чернильному картриджу для принтера, более конкретно к чернильному картриджу для принтера, в котором корпус для хранения чернил увеличен, а внутреннее давление картриджа для чернил поддерживается постоянным, тем самым получая высокое качество печати.

Уровень техники

В общем, принтер должен выводить различные документы и изображения, подготавливаемые при помощи компьютера, и классифицируется на матричный принтер, струйный принтер и лазерный принтер и т.д. Как показано на фиг.1, струйный принтер включает в себя каретку 110 картриджа, которая подвижно размещена на внутренней стороне принтера 100, корпус для временной установки чернильного картриджа 120, который заполнен чернилами, и иглу 111 для всасывания чернил в чернильном картридже 120. Следовательно, чернила переносятся через иглу 111 в головку 112 для выталкивания чернил.

Чернильный картридж может иметь различные формы и конструкции согласно своему типу, но, как правило, имеет заданную форму, с тем чтобы устанавливаться в принтер. Как показано на фиг.2, чернильный картридж образует внутренний корпус посредством стыковки крышки 230 и корпуса 200, в котором сформирована приемная часть 201. Губка 210, пропитанная чернилами, помещена в корпусе 200. Кроме того, на нижней поверхности корпуса 200 сформирована выпускная часть 220, через которую выпускаются пропитанные чернила. Сквозное отверстие 203 сформировано в заданной части крышки 230, с тем чтобы подавать внешний воздух внутрь корпуса 200.

Следовательно, когда принтер 100 функционирует, каретка 110 картриджа перемещается посредством электрического сигнала управляющей части, чернила выталкиваются из головки 112, чтобы отпечатать документы и изображения. Чернила в приемном блоке 201 непрерывно подаются в головку 112 через блок выпуска 220 чернил и иглу 111 для всасывания чернил, с тем чтобы обеспечить выполнение непрерывного процесса печати.

Тем не менее, в обычном чернильном картридже, поскольку губка 210, пропитанная чернилами, предусмотрена в корпусе 200, корпус для хранения чернил уменьшен. Кроме того, поскольку дополнительно необходим сборочный процесс для установки губки 210 в корпус 200, существует другая проблема, состоящая в том, что возрастают затраты на изготовление.

Чтобы разрешить эти проблемы, предложено решение, которое убирает губку 210 из внутренней части корпуса 200. В этом случае, поскольку трудно поддерживать внутреннее давление картриджа постоянным, имеется проблема в том, что чернила вытекают в головку, тем самым ухудшая качество печати печатного материала.

Помимо этого чернила, заполняющие иглу 111 всасывания чернил или головку 112, могут течь в обратном направлении вследствие изменения внутреннего давления корпуса 200 картриджа, обусловленного изменением внутренней температуры картриджа. Таким образом, другая проблема состоит в том, что чернила не выталкиваются в головку, хотя электрический сигнал поступает из управляющего блока, либо чернила протекают в головку, тем самым ухудшая качество печати печатного материала.

Сущность изобретения

Техническая задача

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить чернильный картридж для принтера, который оснащен клапаном регулирования давления, сообщающимся с клапаном всасывания воздуха, чтобы компенсировать изменение внутреннего давления картриджа, тем самым разрешая проблему того, что чернила не выталкиваются в головку, хотя электрический сигнал подается из управляющей части, или чернила протекают в головку, тем самым не допуская ухудшения качества печати печатного материала, которое вызвано изменением внутреннего давления корпуса 200 картриджа, обусловленного изменением внутренней температуры картриджа.

Дополнительно - еще одна цель изобретения заключается в том, чтобы предоставить чернильный картридж для принтера, который включает в себя крышку с элементом регулирования давления, размещенным на внутренней стороне картриджа, с тем чтобы поддерживать внутреннее давление картриджа постоянным, а также подавать чернила стабильно и быстро, тем самым получая высокое качество печати и снижая затраты на изготовление картриджа.

Техническое решение

Чтобы достичь этих целей настоящего изобретения, предусмотрен чернильный картридж для принтера, содержащий корпус, имеющий открытую поверхность и требуемый размер для того, чтобы принимать внутрь чернила; крышку, соединенную с корпусом, чтобы определять требуемый корпус; и камерное устройство, содержащее камеру заполнения, имеющую пространство для приема части чернил в корпусе, выпускную камеру, соединенную с камерой заполнения, канал переноса чернил для перемещения чернил, принимаемых в камере заполнения, в выпускную камеру, отверстие направления воздуха для направления воздуха внутрь картриджа, клапан всасывания воздуха для выборочного прохождения направленного воздуха и клапан регулирования давления для регулирования внутреннего давления корпуса.

Предпочтительно клапан всасывания воздуха и клапан регулирования воздуха упруго содержат запорный клапан, который открывается только в одном направлении.

Предпочтительно корпус разделен на множество пространств посредством по меньшей мере перегородок, а камерные устройства размещены параллельно внутри этих пространств.

Преимущественные эффекты

Согласно настоящему изобретению, несмотря на то, что губка вынута из корпуса, можно постоянно поддерживать внутреннее давление картриджа, а также увеличить внутреннее пространство. Дополнительно, поскольку предусмотрен клапан всасывания воздуха для всасывания воздуха, согласно внутреннему давлению картриджа, можно заблаговременно предотвращать вытекание чернил наружу.

Помимо этого, поскольку настоящее изобретение предоставляет клапан регулирования давления или часть для регулирования разности между внутренним давлением и внешним давлением корпуса, можно предотвращать формирование избыточного положительного или отрицательного давления в картридже.

Более того, поскольку клапан или часть регулирования давления предусмотрены в каждом корпусе картриджа, то несмотря на то, что множество корпусов используется для того, чтобы предоставить несколько цветов, можно обеспечить стабильный процесс выпуска чернил и поддерживать высокое качество печати.

Описание чертежей

Вышеуказанные и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения должны стать более понятными из последующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления, данных в сочетании с прилагаемыми чертежами, из которых:

фиг.1 - вид в перспективе, иллюстрирующий обычный принтер;

фиг.2 - вид в поперечном сечении обычного чернильного картриджа;

фиг.3 - вид в перспективе по частям, иллюстрирующий чернильный картридж, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.4 - вид в перспективе по частям, иллюстрирующий чернильный картридж, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.5 - вид сзади, иллюстрирующий чернильный картридж, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.6 - вид спереди, иллюстрирующий чернильный картридж, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.7 - вид снизу, иллюстрирующий чернильный картридж, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.8 - вид сбоку, иллюстрирующий чернильный картридж, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.9 - вид сверху, иллюстрирующий чернильный картридж, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.10 - это укрупненный местный вид, иллюстрирующий чернильный картридж, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.11 - вид в поперечном сечении, иллюстрирующий чернильный картридж, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.12 - вид в перспективе, иллюстрирующий чернильный картридж, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.13 - вид по частям, иллюстрирующий чернильный картридж, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.14 - вид спереди, иллюстрирующий чернильный картридж, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.15 - вид, поясняющий функцию изоляционной пленки, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг.16 - вид в перспективе, иллюстрирующий конструкцию, в которой множество корпусов картриджа установлено в кожухе.

Подробное описание основных элементов

300, 400, 500 - корпус

301, 401 - отверстие для выпуска чернил

302 - паз для введения чернил

310, 410 - камерное устройство

311, 411 - камера заполнения

312, 412 - выпускная камера

313, 413 - канал переноса чернил

314, 414 - отверстие направления воздуха

315, 415 - клапан всасывания воздуха

316 - клапан регулирования давления

317, 417 - отверстие для введения воздуха

318 - направляющая для выпуска чернил

319, 419 - отверстие для впуска чернил

320, 420, 520 - крышка

321, 421, 521 - отверстие для забора воздуха

322, 422, 522 - отверстие для заполнения чернил

325 - перегородка

424 - покрывающая пленка

423 - колпачок отверстия для заполнения чернил

430, 530 - элемент регулирования давления

431, 531 - блокирующая пленка

432, 532 - отверстие для свободного перемещения воздуха

Лучший вариант осуществления изобретения

Далее подробно описываются варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.

Фиг.3-11 - виды, иллюстрирующие чернильный картридж, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, фиг.3 и 4 - виды в перспективе, фиг.5 - вид сзади, фиг.6-9 - вид спереди, вид снизу, вид сбоку и вид сверху соответственно, фиг.10 - укрупненный местный вид, а фиг.11 - вид в поперечном разрезе. Разумеется, различные размеры и формы могут быть применены к картриджу по настоящему изобретению.

Ссылаясь на фиг.3-11, чернильный картридж, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, может иметь один или более камерных устройств, имеющих заданную форму, которые размещаются бок о бок в корпусе 300. На верхней стороне камерного устройства 310 может быть сформирована направляющая 317 для введения воздуха. Направляющая 317 для введения воздуха сообщается с отверстием 321 для введения воздуха, которое может быть сформировано в крышке 320. В нижней стороне полостного механизма 310 сформирована выпускная полость 312. Выпускная полость 312 соединена с корпусом 300, чтобы сообщаться посредством направляющей 318 для выпуска чернил с отверстием 301 для выпуска чернил, которое сформировано в нижней стороне корпуса. Между тем, камерное устройство 310 включает в себя корпус, заданный посредством блокирующей пленки и отверстия 319 для впуска чернил, сформированного в нижней стороне, чтобы вводить чернила, заполняющие корпус 300, в камеру 311 заполнения. Камера 311 заполнения и выпускная камера 312 сообщаются одна с другой посредством канала 313 переноса, сформированного на внешней поверхности камерного устройства 310. Загрузочная камера 311 служит для того, чтобы распределять всю массу чернил в картридже и снижать нагрузку, прикладываемую к узлу печатной головки. Конец канала 313 переноса чернил соединен со средней частью выпускной камеры 312. Если воздух вводится в выпускную камеру 312, эта структура заставляет воздух оставаться в верхней части выпускной камеры 312, тем самым предотвращая ухудшение качества печати, вызываемого воздухом, поступаемым в печатную головку. Следовательно, конец канала 313 переноса чернил может быть сформирован в нижнем конце выпускной камеры 312 так, чтобы больше воздуха могло оставаться в верхней части выпускной камеры 312.

Дополнительно воздух, вводимый через часть 321 введения воздуха крышки 320, протекает в камерное устройство 310 через направляющую 317 для введения воздуха, сформированную на верхней стороне камерного устройства 310, а затем окончательно протекает в картридж через отверстие 314 для направления воздуха и клапан 315 всасывания воздуха. Предпочтительно клапан 315 всасывания воздуха включает в себя обратный клапан, который открывается только в одном направлении, с тем чтобы всасывать внешний воздух, при этом не допуская выпуска чернил. Клапан 315 всасывания воздуха работает, когда пленка крышки (не показана), крепящаяся к внешней поверхности крышки 320, снята.

Согласно настоящему изобретению, клапан 316 регулирования давления, который открывается только в одном направлении, предусмотрен на одной боковой поверхности камерного устройства 310, с тем чтобы регулировать внутреннее давление чернильного картриджа. Предпочтительно клапан 316 регулирования давления включает в себя обратный клапан, который гибко функционирует согласно изменению внутреннего давления чернильного картриджа. В одном примере обратный клапан для клапана 315 всасывания воздуха и клапана 316 регулирования давления может быть сформирован как кнопка. Клапан 316 регулирования давления открывается только в одном направлении извне камерного устройства 310 в направлении его внутренней части, и, таким образом, воздух, как бы не увеличивался в объеме, посредством клапана может быть выпущен наружу, когда внутреннее давление картриджа возрастает или внутренний объем картриджа увеличивается вследствие внешней причины, такой как рост температуры.

Выпущенный воздух откачивается наружу через отверстие 314 направления воздуха. Даже в случае, если клапан 316 регулирования давления находится в более высокой позиции, чем уровень чернил в картридже, поскольку отверстие 314 направления воздуха расширяется к верхней позиции, клапан 316 регулирования давления не допускает протекания чернил в картридже в обратном направлении. Кроме того, предпочтительно, чтобы клапан 316 регулирования давления имел направление открывания, противоположное направлению открывания клапана 315 всасывания воздуха.

Между тем паз 302 введения чернил сформирован в нижней стороне корпуса 300. Когда уровень чернил, оставшихся в картридже, ниже отверстия 319 для впуска чернил, эта конструкция предотвращает попадание воздуха в корпусе 300 через отверстие 319 для впуска чернил в камеру 311 заполнения, а также минимизирует остаточное количество чернил в картридже.

Далее описана работа согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Сначала чернила впрыскиваются в картридж посредством отверстия 422 для заполнения чернил крышки 420 в состоянии, в котором отверстие 401 для выпуска чернил, сформированное в нижней стороне корпуса 400, загерметизировано, уровень чернил в корпусе 400 возрастает и одновременно чернила вводятся через отверстие 419 впуска чернил в камеру 411 заполнения устройства 410 камеры, размещенного в корпусе 400. Чернила, введенные в камеру 411 заполнения, перемещаются в выпускную камеру 412 по каналу 413 переноса чернил. Если процесс впрыскивания чернил завершен, отверстие 422 для заполнения чернил закрывается посредством использования резиновой пробки или подобного, и часть 421 введения воздуха крышки 420 закрывается посредством использования блокирующей пленки.

При использовании чернильного картриджа блокирующая пленка (не показана), которая закрывает часть 421 введения воздуха крышки 420, снимается, и затем чернильный картридж устанавливается в каретке 110 картриджа. Отверстие 401 для выпуска чернил, сформированное в чернильном картридже, соединено с иглой 111 всасывания чернил, размещенной в каретке 110 картриджа.

В этом состоянии, если принтер 100 работает, сила всасывания прикладывается к игле 111 всасывания чернил, и чернила, хранящиеся в выпускной камере 412, перемещаются к отверстию 401 для выпуска чернил через направляющую 318 выпуска чернил, с тем чтобы подаваться в принтер. Если чернила выпущены, внутреннее давление снижается. Следовательно, внешний воздух вводится через отверстие 421 для введения воздуха крышки 420, и воздух вводится в картридж при открытии клапана 415 всасывания воздуха через отверстие 414 направления воздуха.

Между тем, если температура атмосферы изменяется согласно месту, где используется чернильный картридж, создается разность с внутренней температурой, а также разность между внутренним давлением и внешним давлением картриджа, и, таким образом, избыточное отрицательное или положительное давление формируется в картридже. Если избыточное положительное давление формируется в картридже, понятно, что избыточное количество чернил выпускается через отверстие 301 выпуска чернил. А если избыточное отрицательное давление формируется в картридже, то понятно, что чернила не выпускаются надлежащим образом. В этих случаях клапан 316 регулирования давления быстро открывается или закрывается в ответ на разность между внутренним давлением и внешним давлением картриджа, так что разность давлений компенсируется плавно, с тем чтобы сохранять баланс давления, тем самым надлежащим образом выпуская чернила в печатную головку.

Между тем, согласно настоящему изобретению, множество камерных устройств, а также одно устройство 310 может быть установлено в корпусе 300. Множество камерных устройств 310, соответственно, разделяется посредством перегородки, с тем чтобы принимать чернила различных цветов. Кроме того, на верхней поверхности корпуса 300 предусмотрена крышка 420, в которой каждое отверстие введения воздуха сформировано так, чтобы сообщаться с направляющей 317 забора воздуха камерного устройства 310.

Более того, по меньшей мере корпусы 300, в которые вставлено камерное устройство 310, могут быть размещены параллельно, с тем чтобы сформировать чернильный картридж.

Фиг.12-16 - виды, иллюстрирующие чернильный картридж, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения; фиг.12 - вид в перспективе, фиг.13 - вид по частям, фиг.14 - вид спереди, фиг.15 - вид, поясняющий функцию блокирующей пленки, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения, и фиг.16 - вид в перспективе, иллюстрирующий конструкцию, в которой множество корпусов картриджа установлено в кожухе. Разумеется, различные размеры и формы могут быть применены к картриджу по настоящему изобретению.

Как показано на чертежах, чернильный картридж, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения, включает в себя камерное устройство 410, имеющее заданный размер, камеру 411 заполнения для хранения чернил и выпускную камеру 412 для выпуска чернил. Камера 411 заполнения и выпускная камера 412 сформированы на одной стороне камерного устройства 410, с тем чтобы сообщаться друг с другом посредством канала 413 переноса чернил.

Во втором варианте осуществления настоящего изобретения часть 430 регулирования давления крышки 420 имеет функцию, соответствующую клапану 316 регулирования давления первого варианта осуществления. В крышке 420 отверстие 421 для введения воздуха, сообщающееся с направляющей 417 забора воздуха полостного механизма 410, сформировано на одной ее стороне, а часть 430 регулирования давления, имеющая множество отверстий 432 для свободного перемещения воздуха, сформирована в ее средней части, и часть 422 заполнения чернил сформирована на другой ее стороне.

Если температура атмосферы изменяется согласно месту, где используется чернильный картридж, создается разность с внутренней температурой, а также разность между внутренним давлением и внешним давлением картриджа, и, таким образом, избыточное положительное или отрицательное давление формируется в картридже. В случае, когда избыточное отрицательное или положительное давление формируется в картридже, как показано на фиг.11, блокирующая пленка 431, крепящаяся к блоку 430 регулирования давления, упруго расширяется или сжимается в ответ на разность между внутренним давлением и внешним давлением картриджа, так что разность давлений компенсируется плавно, с тем чтобы сохранять баланс давления, тем самым надлежащим образом выпуская чернила в печатную головку.

Между тем, во втором варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг.16, множество камерных устройств, а также одно устройство 510 может быть установлено в корпусе 300. Множество камерных устройств 310, соответственно, разделяется посредством перегородки, с тем чтобы принимать чернила различных цветов. Кроме того, на верхней поверхности корпуса 500 предусмотрена крышка 420, в которой каждое отверстие введения воздуха сформировано так, чтобы сообщаться с направляющей 517 введения воздуха камерного устройства 510.

Более того, по меньшей мере корпусы 500, в которые вставлено камерное устройство 510, могут быть размещены параллельно, с тем чтобы сформировать чернильный картридж.

Помимо этого, описание других конструкций является таким же, как в первом варианте осуществления.

Промышленная применимость

Согласно настоящему изобретению, несмотря на то, что губка вынута из корпуса, можно постоянно поддерживать внутреннее давление картриджа, а также увеличить внутреннее пространство. Дополнительно - поскольку предусмотрен клапан всасывания воздуха для всасывания воздуха, согласно внутреннему давлению картриджа, можно заблаговременно предотвращать вытекание чернил наружу.

Помимо этого, поскольку настоящее изобретение предоставляет клапан регулирования давления или часть для регулирования разности между внутренним давлением и внешним давлением корпуса, можно предотвращать формирование избыточного положительного или отрицательного давления в картридже.

Более того, поскольку клапан или узел регулирования давления предусмотрены в каждом корпусе картриджа, то, несмотря на то, что множество корпусов используется для обеспечения нескольких цветов, можно гарантировать стабильный процесс выпуска чернил и поддерживать высокое качество печати.

Изобретение относится к чернильному картриджу для принтера. Чернильный картридж для принтера содержит корпус, имеющий открытую поверхность и заданную форму для того, чтобы принимать внутрь чернила, крышку, соединенную с корпусом, чтобы определять требуемое пространство, и камерное устройство, содержащее камеру заполнения, имеющую корпус для приема части чернил в корпусе, выпускную камеру, соединенную с камерой заполнения, канал переноса чернил для перемещения чернил, принимаемых в камере заполнения, в выпускную камеру, канал забора воздуха для направления воздуха внутрь картриджа, клапан всасывания воздуха для выборочного прохождения направленного воздуха и клапан регулирования давления для регулирования внутреннего давления корпуса. Картридж обеспечивает защиту от протекания чернил в головку, подавая их стабильно и быстро, получая высокое качество печати и снижая затраты на изготовление картриджа. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Чернильный картридж для принтера, содержащий:
корпус, имеющий открытую поверхность и заданную форму для того, чтобы принимать внутрь чернила;
крышку, соединенную с корпусом, чтобы определять требуемое пространство; и
камерное устройство, содержащее камеру заполнения, имеющую корпус для приема части чернил в корпусе, выпускную камеру, соединенную с камерой заполнения, канал переноса чернил для перемещения чернил, принимаемых в камере заполнения, в выпускную камеру, канал забора воздуха для направления воздуха внутрь картриджа, клапан всасывания воздуха для выборочного прохождения направленного воздуха и клапан регулирования давления для регулирования внутреннего давления корпуса.

2. Чернильный картридж по п.1, в котором клапан всасывания воздуха упруго содержит обратный клапан, который открывается только в одном направлении.

3. Чернильный картридж по п.1, в котором клапан регулирования давления содержит обратный клапан, который открывается только в одном направлении.

4. Чернильный картридж по п.1, в котором клапан регулирования давления имеет направление открывания, противоположное направлению открывания клапана всасывания воздуха.

5. Чернильный картридж по п.1, в котором крышка сформирована с отверстием для заполнения чернил для впрыскивания чернил в корпус и каналом забора воздуха для перемещения воздуха между внутренней частью и наружной частью корпуса.

6. Чернильный картридж по п.1, в котором камерное устройство имеет поверхность, которая формирует требуемое пространство посредством блокирующей пленки.

7. Чернильный картридж по п.1, в котором камерное устройство сформировано с отверстием для впуска чернил, сформированным в своей нижней стороне, с тем, чтобы чернила в корпусе могли вводиться в камеру заполнения.

8. Чернильный картридж по п.7, в котором корпус дополнительно содержит паз введения чернил, выступающий из своей нижней стороны к внешней части, так, чтобы принимать отверстие для впуска чернил.

9. Чернильный картридж по п.1, в котором конец канала переноса чернил размещается в нижней части выпускной камеры.

10. Чернильный картридж по любому из пп.1-9, в котором корпус разделен на множество пространств посредством по меньшей мере перегородок, а камерные устройства размещены параллельно внутри этих пространств.

11. Чернильный картридж для принтера, содержащий:
корпус, имеющий открытую поверхность и заданный размер для того, чтобы принимать внутрь чернила;
крышку, соединенную с корпусом, чтобы определять требуемое пространство, и имеющую часть регулирования давления для регулирования внутреннего давления корпуса; и
камерное устройство, содержащее камеру заполнения, имеющую корпус для приема части чернил в корпусе, выпускную камеру, соединенную с камерой заполнения, канал переноса чернил для перемещения чернил, принимаемых в камере заполнения, в выпускную полость, канал забора воздуха для направления воздуха внутрь картриджа и клапан всасывания воздуха для выборочного прохождения направленного воздуха.

12. Чернильный картридж по п.11, в котором часть регулирования давления формирует требуемое пространство посредством блокирующей пленки.

13. Чернильный картридж по п.12, в котором часть регулирования давления сформирована с отверстием для свободного перемещения воздуха, сообщающимся с внутренней частью корпуса.

14. Чернильный картридж по п.12, в котором блокирующая пленка части регулирования давления упруго реагирует согласно разности между внутренним давлением и внешним давлением корпуса.

15. Чернильный картридж по п.11, в котором клапан всасывания воздуха упруго содержит обратный клапан, который открывается только в одном направлении.

16. Чернильный картридж по любому из пп.11-15, в котором корпус разделен на множество пространств посредством по меньшей мере перегородок, а камерные устройства размещены параллельно внутри этих пространств.