ЗАПРАВОЧНАЯ СИСТЕМА ЗАПРАВКИ И СПОСОБ Российский патент 2015 года по МПК B43K29/16 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к перезаряжаемым маркерам. В частности, изобретение относится к системам и способам заправки перезаряжаемых картриджей с маркерной текучей средой из устройств заправки маркерной текучей средой.

Предпосылки создания изобретения

Маркеры, такие как ручки, кисти для покраски, принтеры и т.п., используют, чтобы оставить записываемые следы на поверхности. Как правило, записываемые следы остаются от нанесения на поверхность маркерной текучей среды, например, краски, чернил и т.д.

Традиционный мел для доски является пачкающим, и ручки для белых досок постепенно заменили мел. Однако когда чернила выработаны, то ручку целиком можно только выбросить, что не только приводит к большому расходованию ресурсов и загрязнению окружающей среды, но еще и значительно увеличивает стоимость ручки. В CN96202527, Qiu Jinsheng описана модель для автоматической ручки со всасываемыми чернилами, стираемыми с белой доски. Однако она не защищена от протечек и, таким образом, является неаккуратной и неэкономичной из-за утечки чернил и испарений чернил.

Объем маркерной текучей среды, переносимой маркером, ограничен, и поэтому при нанесении маркерной текучей среды на поверхность подача маркерной текучей среды в маркере периодически прекращается. Когда в маркере остается недостаточно маркерной текучей среды, объем маркерной текучей среды должен быть пополнен или же маркер должен быть выброшен.

По своей природе маркерные текучие среды, как правило, являются пигментированными и свободно текучими. Соответственно, заправка маркеров, как правило, представляет собой грязный процесс. Соответственно, из-за удобства наиболее популярными являются одноразовые маркеры. Однако понятно, что частая утилизация маркеров является расточительной и затратной.

Некоторые картриджи для принтеров, например, струйные картриджи, могут быть перезаряжаемыми. Как правило, это делается путем заполнения шприца чернилами, снятия крышки с чернильного картриджа, который, как предполагается, пуст, и впрыска в картридж принтерных чернил из шприца через иглу шприца, установленную на шприц, через перегородку в картридже. Заправку выполняют до тех пор, пока чернила не начинают пузыриться из перегородки. Такая заправка требует некоторой сноровки, предварительного знания конструкции картриджа, а также времени и приложенных усилий. Соответственно, ее обычно выполняют на предприятии, специализирующемся на заправке.

В патенте US 4473097, Seaguist Valve Company, описано устройство для приемки и дозирования объема текучей среды из заправочного устройства, содержащего контейнер по существу с плоским днищем контейнера, установленным на горизонтальной поверхности. Контейнер предпочтительно является гибким, чтобы позволить оператору нажимать на контейнер для выдачи текучей среды в виде брызг из выдачного отверстия, и имеет полупрозрачную боковую стенку с маркировкой, расположенной на боковой стенке, позволяющей оператору определить объем текучей среды в нем путем просмотра уровня текучей среды в контейнере относительно маркировки. Вблизи днища контейнера расположен уплотнительный клапан, приспособленный для приемки текучей среды из заправочного устройства, что обеспечивает заполнение контейнера текучей средой до нужного уровня из устройства заправки текучей средой. Выдачное отверстие находится в сообщении по текучей среде с внутренним контейнером для выдачи из него текучей среды. Нижняя часть сосуда представляет собой съемное основание контейнера с несколькими стенками: наружной боковой стенкой, внутренней боковой стенкой и также выступом, который образует плоское днище. Кроме того, контейнерное средство оснащено отверстием в нижней части, которое при прикреплении основания к контейнеру герметизировано другой стенкой основания. Основание привинчено к контейнеру с помощью резьбы стенки контейнера и резьбы внутренней боковой стенки. Уплотнительный клапан открывается давлением движущейся текучей среды.

В патенте US 20090194191, CTI, описан перезаряжаемый сосуд, приспособленный для неоднократной приемки и выдачи жидкостей, например духов. Перезаряжаемый сосуд включает в себя баллончик, имеющий нижнюю часть и верхнюю часть, при этом в верхней части проделано отверстие, причем отверстие приспособлено для закрывания, а в нижней части предусмотрен заправочный механизм. Текучая среда поступает через заправочный механизм из обычного баллончика, например, через механизм распыления, и выдается через отверстие.

Обычный сосуд представляет собой, например, обычный распылительный баллончик, а распылительный механизм включает в себя, например, шток. Заправочный механизм включает в себя, например, обратный клапан, который приспособлен для открытия, когда шток выталкивается через нижнее отверстие, проделанное в нижней части, при этом толкаемый шток открывает клапан, и жидкость подается внутрь заправочного сосуда через шток.

В китайской полезной модели ZL 200720051806.9, Dongguan YiXin Magnetic, описан портативный и перезаряжаемый распылительный баллончик, который может быть повторно использован после перезарядки. Баллончик включает в себя распылительный узел, внутренний баллончик и кожух, при этом распылительный узел установлен на верхней части внутреннего баллончика. В днище упомянутого внутреннего баллончика установлена заправочная конструкция. Упомянутая заправочная конструкция состоит из заправочного входа в днище упомянутого внутреннего баллончика, опорного стержня, установленного в упомянутом заправочном входе, восстановительной конструкции для упомянутого опорного стержня и уплотнительной конструкции. Упомянутый внутренний баллончик дополнительно оснащен вытяжной конструкцией.

Следует отметить, что утечка жидкостей, например духов, при том, что она неэкономична, обычно безвредна, тогда как утечки маркерных текучих сред, например чернил из баллончика с маркерной текучей средой или заправочного баллончика, следует избегать. Кроме того, баллончиков для заправки маркерных текучих сред нет в продаже, так как необходимость в них не признана.

Существует необходимость в чистых, эффективных, герметичных, экологически чистых и удобных системе и способе заправки картриджей с маркерной текучей средой, например, маркеров. Раскрытые здесь варианты осуществления решают эту задачу.

Краткое описание чертежей

Для лучшего понимания изобретения и чтобы показать, как это может быть осуществлено на практике, только в качестве примера теперь будут сделаны ссылки на сопровождающие чертежи.

Теперь с помощью конкретных подробных ссылок на чертежи подчеркнуто, что детали показаны только в качестве примера и в целях иллюстративного обсуждения предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения и представлены для обеспечения, как считается, наиболее полезного и понятного описания принципов и концептуальных аспектов изобретения. В этой связи не предпринято никаких попыток, чтобы показать конструктивные детали изобретения более подробно, чем это необходимо для фундаментального понимания изобретения, при этом описание с чертежами делает очевидным для специалистов в данной области техники, как несколько форм изобретения может быть реализовано на практике.

На сопровождающих чертежах:

на фиг.1а изображен вид в разрезе перезаряжаемой маркерной ручки в некоторых вариантах системы заправки картриджей маркерной текучей средой;

фиг.1b - покомпонентный вид нижней части картриджа с маркерной текучей средой, показанного на фиг.1а;

фиг.2 - схематический вид устройства заправки чернилами, включающего в себя подающий механизм в вариантах системы заправки картриджей маркерной текучей средой, при этом устройство заправки чернилами пригодно для использования с картриджами с маркерной текучей средой, такими как показано на фиг.1а;

фиг.3а - вид системы, включающей в себя нижнюю часть картриджа согласно фиг.1а вместе с устройством заправки чернилами;

фиг.3b - система, изображенная на фиг.3а, при этом показана заправка картриджа с помощью устройства заправки;

фиг.4а - вид в разрезе картриджа в других вариантах осуществления;

фиг.4b - покомпонентный вид нижней части маркерной ручки, показанной на фиг.4а;

фиг.4с - покомпонентный вид клапана выпуска воздуха в маркерной ручке в некоторых вариантах осуществления;

фиг.4d - покомпонентный вид клапана выпуска воздуха в маркерной ручке в некоторых других вариантах осуществления;

фиг.5а - вид в разрезе картриджа в еще некоторых вариантах осуществления;

фиг.5b - покомпонентный вид нижней части картриджа с маркерной текучей средой, показанного на фиг.5а;

фиг.6 - схематический вид перезаряжаемого чернильного картриджа для использования в компьютерном принтере в соответствии с еще одним вариантом осуществления;

фиг.7 - схематический вид презентационной доски, включающей в себя станцию заправки для маркеров с множеством устройств заправки чернилами; и

фиг.8 - блок-схема основных этапов способа заправки картриджа маркерной текучей средой согласно другому варианту осуществления изобретения.

Сущность изобретения

Согласно одному из аспектов изобретения, система заправки картриджей с маркерной текучей средой содержит:

а) по меньшей мере одно устройство заправки маркерной текучей средой, содержащее:

резервуар;

подающую трубку, через которую может выдаваться маркерная текучая среда;

насос, приспособленный для обеспечения прокачки упомянутой маркерной текучей среды в упомянутый резервуар через подающую трубку; и

b) по меньшей мере один портативный перезаряжаемый картридж с маркерной текучей средой, приспособленный для обеспечения приемки маркерной текучей среды по меньшей мере из одного упомянутого устройства заправки маркерной рабочей средой, при этом каждый картридж содержит:

расположенную в нем маркерную камеру;

аппликатор маркерной текучей среды, выступающий из картриджа, причем упомянутый аппликатор маркерной текучей среды находится в сообщении по текучей среде с маркерной камерой;

заправочный механизм, приспособленный для открывания прижимаемой к нему подающей трубкой, что обеспечивает прохождение маркерной текучей среды в маркерную камеру; а также

по меньшей мере одно уплотнительное кольцо для минимизации утечки маркерной текучей среды из маркерной камеры.

Система согласно формуле изобретения может иметь картридж со стенкой, содержащей расположенный в нем фиксатор, при этом заправочный механизм закреплен в упомянутом фиксаторе.

Согласно другому аспекту изобретения, предложен портативный перезаряжаемый картридж с маркерной текучей средой, содержащий:

расположенную в нем маркерную камеру;

аппликатор маркерной текучей среды, выступающий из картриджа, при этом упомянутый аппликатор маркерной текучей среды соединен текучей средой с маркерной камерой;

заправочный механизм, приспособленный для открывания прижимаемой к нему подающей трубкой, что обеспечивает прохождение маркерной текучей среды в маркерную камеру; а также

по меньшей мере одно уплотнительное кольцо для минимизации утечки маркерной текучей среды из маркерной камеры.

Картридж может содержать стенку, имеющую расположенный в ней фиксатор, при этом заправочный механизм закреплен в упомянутом фиксаторе.

Закачка упомянутой маркерной текучей среды в упомянутое устройство заправки может быть выполнена в прерывистом режиме и неоднократно путем прижимания подающей трубки к заправочному механизму.

Предпочтительно, картридж дополнительно содержит средство выпуска воздуха, приспособленное для удаления воздуха из маркерной камеры во время заправки маркерной камеры маркерной текучей средой, и препятствования выпуску маркерной текучей среды из маркерной камеры.

В некоторых вариантах осуществления упомянутая маркерная камера содержит абсорбент маркерной текучей среды, соединенный текучей средой как с заправочным механизмом, так и с аппликатором.

Предпочтительно, при приложении аппликатора картриджа к поверхности, приводящем к нанесению маркерной текучей среды на поверхность, абсорбент и маркерная текучая среда из картриджа обеспечивают пополнение маркерной текучей среды в аппликаторе с большей скоростью, чем скорость нанесения маркерной текучей среды на поверхность.

Картридж может дополнительно содержать съемный клапанный колпачок для картриджа, приспособленный для герметической изоляции заправочного механизма картриджа от воздуха во время установки клапанного колпачка на картридж.

Маркерная камера предпочтительно содержит в своей стенке прозрачное окно с указанием объема, свидетельствующего о степени заполненности маркерной камеры маркерной текучей средой.

Некоторые варианты системы дополнительно содержат по меньшей мере одну презентационную доску.

Предпочтительно, в этих вариантах осуществления каждое устройство заправки имеет цветную кодировку, соответствующую каждому из картриджей.

Упомянутый аппликатор маркерной текучей среды может быть, например, выбран из группы, состоящей из печатающих головок, перьев, шариковых пишущих элементов, шариковых ручек, фломастеров, волоконных пишущих узлов, кистей, валиков, сопел и их сочетаний.

Картридж может быть, например, выбран из одного или нескольких элементов из группы, содержащей ручки, кисти для покраски, маркеры для белых досок, несмываемые маркеры и струйные картриджи, текстовые маркеры, тонер-картриджи для лазерных принтеров, а также картриджи с корректирующей текучей средой.

Маркерная текучая среда может быть выбрана, например, из одного или нескольких элементов из группы, содержащей чернила, краски, отбеливатели, разжижители, растворители, красители и их сочетания.

Маркерная текучая среда может быть выбрана из группы, содержащей растворы, гели, суспензии и эмульсии.

Согласно другому аспекту изобретения, предусмотрен способ заправки картриджа маркерной текучей средой, при этом способ содержит:

обеспечение устройства заправки маркерной текучей средой, причем устройство заправки содержит:

подающую трубку, через которую подают маркерную текучую среду, а также

насос;

обеспечение портативного перезаряжаемого картриджа с маркерной текучей средой, содержащего:

расположенную в нем маркерную камеру, заправочный механизм и уплотнительное кольцо, при этом заправочный механизм приспособлен для открывания прижимаемой к нему подающей трубкой, а уплотнительное кольцо выполнено с возможностью минимизации утечки маркерной текучей среды из маркерной камеры,

соединение упомянутой подающей трубки с заправочным механизмом и

откачку маркерной текучей среды упомянутым насосом из упомянутого устройства заправки в упомянутую маркерную камеру через упомянутый заправочный механизм, препятствуя при этом выпуску маркерной текучей среды из упомянутой маркерной камеры,

при этом соединение упомянутой подающей трубки с упомянутым заправочным механизмом и откачка упомянутой маркерной текучей среды может содержать неоднократное прижимание упомянутой подающей трубки к заправочному механизму, при этом упомянутый заправочный механизм открывается для обеспечения приемки маркерной камерой упомянутой маркерной текучей среды.

Заправочный механизм может содержать держатель с проходящим через него каналом, выполненный с возможностью скольжения и удерживаемый по меньшей мере одним уплотнительным кольцом в фиксаторе.

Канал может иметь внутренний диаметр, смежный со стенкой, содержащий фиксатор, при этом диаметр обеспечивает плотное прилегание к нему подающей трубки.

Заправочный механизм может дополнительно содержать заправочную горловину, ведущую от нижней стенки к каналу.

Заправочная горловина может обеспечивать плотную подгонку к ней подающей трубки.

Картридж может дополнительно содержать съемный колпачок, приспособленный для герметичной изоляции аппликатора от воздуха при установке колпачка на картридже.

Заправочный механизм может содержать поршень, содержащий гибкую и эластичную нижнюю часть и прочно прикрепленную к ней верхнюю твердую часть, при этом верхнюю часть толкает вверх нижняя часть, а гибкая и эластичная часть, когда на нее не воздействует трубка, герметизирует камеру, и, когда на нее воздействует трубка, воздействие трубки сжимает нижнюю часть, в силу чего маркерная текучая среда может попасть в камеру по меньшей мере через один зазор между поршнем и фиксатором.

Фиксатор содержит по меньшей мере один зуб для удержания поршня.

Аппликатор маркерной текучей среды может содержать стержень подачи в камере, при этом стержень подачи содержит эластичный материал, который толкает поршень вниз и может в достаточной степени сжиматься поршнем, когда трубка толкает поршень вверх, чтобы обеспечить заправку картриджа маркерной текучей средой.

Описание предпочтительных вариантов осуществления

Описанные здесь варианты осуществления направлены на обеспечение заправочной системы, пригодной для снабжения маркера или другого маркировочного приспособления маркерной текучей средой. Заправочная система может быть использована с множеством картриджей с маркерной текучей средой, например, ручками, чернильными струйными картриджами, тонер-картриджами и т.п., некоторые из которых описаны ниже в вариантах только в целях иллюстрации. Понятно, что при необходимости для заправки других маркеров дополнительными маркерными текучими средами могут быть использованы другие варианты заправочной системы.

Обратимся теперь к фиг.1а, на которой показан вид в разрезе перезаряжаемого картриджа с маркерной текучей средой в соответствии с первым вариантом заправочной системы.

Картридж 100 с маркерной текучей средой включает в себя чернильную камеру 120, чернильный аппликатор 140 в верхней части 101 и заправочный механизм 110 в нижней части 102. Заправочный механизм 110 в данном варианте осуществления представляет собой по существу обратный клапан. Нижняя часть имеет нижнюю стенку 125 с фиксатором 128, образуя пространство (см. фиг.2), в котором закреплен заправочный механизм 110, как будет объяснено и показано ниже.

Чернильная камера 120 предусмотрена для обеспечения подачи маркерной текучей среды 122. Маркерная текучая среда 122 обычно представляет собой текучую среду на основе пигмента или красителя, например чернила, краску и т.п., и просто альтернативно и в совокупности именуется далее чернилами. При необходимости пигментированная текучая среда может представлять собой раствор, суспензию, эмульсию, гель, аэрозоль или тому подобное. Понятно, что в соответствии с различными вариантами осуществления камеры с маркерной текучей средой, такие как чернильная камера 120, могут быть приспособлены для содержания альтернативных или дополнительных материалов, например, разжижителей, моющих средств, отбеливателей, средств для выведения чернил, растворителей и тому подобного.

Картридж 100 с маркерной текучей средой обычно имеет размеры имеющихся в продаже типовых маркерных ручек. В частности, размер чернильной камеры 120, как правило, ограничен характером использования картриджа 100 с маркерной текучей средой. Поскольку картридж 100 с маркерной текучей средой обычно представляет собой ручное устройство, которым пользователь должен манипулировать со значительной сноровкой, громоздкая и тяжелая чернильная камера была бы неуместной. Один аспект вариантов заправочной системы состоит в обеспечении вспомогательного источника маркерной текучей среды, который не препятствует нормальному использованию картриджа 100 с маркерной текучей средой.

Чернильный аппликатор 140 предусмотрен для нанесения маркерной текучей среды 122 на поверхность. Аппликатор 140 перезаряжаемого картриджа 100 с маркерной текучей средой согласно первому варианту включает в себя перо 142 с волоконным наконечником, которое находится в сообщении по текучей среде с источником маркерной текучей среды 122 через стержень 144 подачи в чернильной камере 120. Перо 142 с волоконным наконечником и стержень 144 подачи обычно включают в себя пористый и/или волокнистый материал 123 абсорбции маркерной текучей среды, например, войлок, нейлон или тому подобное, при этом маркерная текучая среда 122 капиллярным действием подается стержнем 144 подачи на перо 142 с волоконным наконечником. Если перо не используется, для защиты пера 142 и предотвращения ненужных потерь чернил 122 предусмотрен соответствующий съемный колпачок 130, устанавливаемый на верхнюю часть 101.

Понятно, что хотя в вышеописанном варианте осуществления представлено перо 142 с волоконным наконечником, может быть предпочтительным использование альтернативных аппликаторов маркерной текучей среды, например, перьев, шариковых пишущих элементов, шариковых ручек, кистей и т.п.

Аппликатор 140 приспособлен для нанесения на поверхность (не показано) маркерной текучей среды 122, хранящейся в чернильной камере 120. При подаче маркерной текучей среды 122 из чернильной камеры 120 во время использования подача маркерной текучей среды 122 в чернильную камеру 120 периодически прекращается. В отличие от одноразовых маркеров предшествующего уровня техники особым признаком описанных здесь вариантов заправочной системы является то, что картридж с маркерной текучей средой, например картридж 100 с маркерной текучей средой, включает в себя заправочный механизм 110, приспособленный для обеспечения подачи маркерной текучей среды в случае необходимости ее пополнения.

Как показано на фиг.1b, в фиксатор 128 может быть вставлен держатель 114, собранный вместе с гибким прокладочным кольцом 119b, например уплотнительным кольцом, и пружиной 116. Уплотнительное кольцо 119а может быть установлено на держателе 114 для комплектования заправочной горловины 127. На держатель 114 может быть установлено дополнительное уплотнение 119с для комплектования заправочного механизма 110.

Уплотнительное кольцо 119с является коническим на своей нижней поверхности и верхней поверхности, на верхней поверхности для подгонки к верхней части держателя 114, выполненного в виде ограничивающего блока 30 с конической нижней частью, а на нижней поверхности для подгонки к верхней части упомянутого фиксатора 128, которая также является конической.

В держателе 114 имеется канал 112, который пролегает до нижней стенки 125 или до заправочной горловины 127. Канал 112 создает тракт, по которому чернильная маркерная текучая среда 122 может быть введена в чернильную камеру 120. Канал 112 может иметь либо диаметр 113, смежный с нижней стенкой 125, обеспечивающий плотное прилегание к ней соответствующей подающей трубки (не показано), или же подающая трубка имеет больший диаметр, чем диаметр 113 канала, и заправочная горловина 127, которая предпочтительно является цилиндрической, обеспечивает плотное прилегание к ней, так что при заправке картриджа 100 утечка маркерной текучей среды на площади контакта трубки с заправочным механизмом будет минимальной. Уплотнительное кольцо 119а предпочтительно выполнено из эластомерного материала, к которому прижимают или в который вставляют кончик подающей трубки.

В некоторых вариантах заправочный механизм не находится в нижней стенке и может быть закреплен в иной конструкции, чем фиксатор стенки.

Обратимся теперь к фиг.2, которая представляет собой схематический вид устройства 200 заправки чернилами согласно второму варианту заправочной системы.

Устройства заправки маркерной текучей средой, такие как устройство 200 заправки чернилами, приспособлены для подачи маркерной текучей среды, например чернил, краски, разжижителя и т.п., в картридж с маркерной текучей средой, например, перезаряжаемый картридж с маркерной текучей средой 100 согласно первому варианту осуществления.

Как показано на схематическом виде на фиг.2, устройство 200 заправки чернилами включает в себя резервуар 220 с маркерной текучей средой и подающий механизм 210. Резервуар 220 с маркерной текучей средой обеспечивает дополнительный источник маркерной текучей среды 122, который, как правило, является большим, чем удобно для хранения в картридже с маркерной текучей средой. Резервуар 220 с маркерной текучей средой может быть использован для пополнения источника маркерной текучей среды 122, переносимого маркерной ручкой 100 согласно первому варианту, что необходимо, например, когда чернильная камера 120 пуста.

Маркерная текучая среда 122 может быть извлечена из резервуара 220 с маркерной текучей средой подающим механизмом 210, который приспособлен для соединения с заправочным механизмом картриджа с маркерной текучей средой, как, например, в картридже 100 с маркерной текучей средой, описанном выше со ссылкой на фиг.1а.

Подающий механизм 210 устройства 200 заправки чернилами содержит подающую трубку 212 и насос 214. Подающая трубка 212 приспособлена для обеспечения сообщения по текучей среде между резервуаром 220 с маркерной текучей средой устройства 200 заправки чернилами и чернильной камерой картриджа с маркерной текучей средой. Соответственно, первый конец 216 подающей трубки 212 обычно находится в сообщении по текучей среде с резервуаром 220 с маркерной текучей средой, а второй конец 218 подающей трубки 212 приспособлен для введения в канал заправочного механизма картриджа с маркерной текучей средой, для прижимания к заправочному механизму и открытия заправочного механизма, как будет далее показано и объяснено ниже. При необходимости могут быть использованы альтернативные способы соединения.

Насос 214 приспособлен для прокачки маркерной текучей среды 122 через подающую трубку 212. Соответственно, когда устройство 200 заправки чернилами соединено с картриджем с маркерной текучей средой, чернила или другая маркерная текучая среда 122 может быть извлечена из резервуара 220 и прокачана в чернильную камеру 120. Обычно насос включает в себя подпружиненный механизм и т.п., приспособленный для перекачки текучей среды. Насос должен быть достаточно мощным для обеспечения перекачки обычно вязкой маркерной текучей среды 122 в маркерную камеру 120.

Как видно из фиг.3а, держатель 114 согласно первому варианту осуществления обычно закрыт для предотвращения утечки маркерной текучей среды 122 из чернильной камеры 120. Пружина 116 нажимает на держатель 114 вниз вдоль фиксатора 128 в пространстве 105. Уплотнение 119с, также поджимаемое вниз, предотвращает проникновение маркерной текучей среды из стержня 144 подачи в пространство 105, а уплотнение 119b обеспечивает дополнительную герметизацию от маркерной текучей среды из канала 112 или из стержня 144 подачи.

Как показано на фиг.3b, прижимание подающей трубки 212 подходящего размера к держателю 114 приводит к тому, что держатель 114 скользит вверх в фиксаторе 128 вместе с уплотнительными кольцами 119а-с, а также к выпуску маркерной текучей среды в канал 112 и оттуда - в картридж 100.

Как также показано на фиг.1а, картридж 100 с маркерной текучей средой дополнительно содержит абсорбент 123 в чернильной камере 120, который предпочтительно пополняет маркерную текучую среду 122 в аппликаторе 142 быстрее, чем ее наносят на поверхность.

Маркерная ручка может также включать в себя клапанный колпачок (не показан) для поддержания заправочного механизма 110 в чистоте.

Маркерная ручка также включает в себя средство 160 для выпуска воздуха с целью обеспечения удаления воздуха из чернильной камеры 120 при заправке чернильной камеры 120.

Часть стенки чернильной камеры 120 представляет собой прозрачное окно 126, чтобы иметь возможность отследить степень заполнения маркерной камеры 120 маркерной текучей средой 122.

Обратимся теперь к фиг.4а, на которой показан альтернативный картридж 1100 с маркерной текучей средой для использования в других вариантах заправочной системы. Картридж 1100 имеет верхнюю часть 1101, сходную или идентичную верхней части 101 в варианте 100, но нижняя часть 1102 отличается от нижней части 102, как ясно показано на покомпонентном виде на фиг.4b.

Простой заправочный механизм 1110 включает в себя, подобно варианту, показанному на фиг.1b, горловину 1127 и уплотнение 1119a. Нижняя стенка 1125 аналогично заходит в картридж 1000 с маркерной текучей средой, однако контуры фиксатора 1128 отличаются для вмещения в себя иной конструкции заправочного механизма 1110. Сам механизм 1110 включает в себя пружину 1116 и шарик 1170, предпочтительно изготовленный или покрытый таким материалом как сталь, которая не притягивает маркерную текучую среду 1122. Фиксатор 1128 в верхней части нижнего канала 1112' имеет, например, коническую форму, при этом, когда картридж 1000 с маркерной текучей средой не заполнен, пружина 1116 прижимает шарик 1170 к нижнему каналу 1112, и по меньшей мере частично герметизирует канал 1112'. При заправке картриджа 1000 маркерной текучей средой шарик 1170 поднимается, больше не блокирует нижний канал 1112 и позволяет маркерной текучей среде пройти через весь нижний канал 1112', а затем через весь верхний канал 1112' и в стержень 1144 подачи.

Подача чернил 122 в чернильную камеру 1120 во время использования прекращается. В случае необходимости заправочный механизм 1110 может быть использован, чтобы подать больше чернил в чернильную камеру 1120 картриджа 1100.

Когда на заправочный механизм 1110 не нажимает трубка, уплотнение 1119a может быть сжато пружиной 1116 с помощью гладкого шарика 1170, что дополнительно способствует герметизации нижнего канала 1112' от чернильной камеры 1120.

Аппликатор может представлять собой шариковую ручку, особенно пригодную для использования с вязкими маркерными текущими средами, а также гелями и т.п. Соответственно в случае необходимости могут быть предусмотрены устройства заправки чернилами с подающими механизмами, приспособленными для выдачи маркерных текучих сред, имеющих различные характеристики текучих сред в соответствии с требованиями.

На фиг.4c показан увеличенный вид клапана 1160 выпуска воздуха, сходного по конструкции с заправочным механизмом 1110. Клапан 1160 обеспечивает выпуск воздуха из чернильной камеры 1120 во время заправки, тем самым облегчая заправку за счет снижения обратного давления в картридже 1100 и минимизации испарения и окисления маркерной текучей среды. Клапан также предотвращает проникновение через него атмосферного воздуха.

Альтернативно клапан выпуска воздуха может иметь иную конструкцию, чем, например, откидной клапан 1160, показанный на фиг.4d, который включает в себя сгибающуюся резиновую диафрагму 1162, приспособленную для создания нормально закрытого клапана.

Еще один картридж 2100 с маркерной текучей средой показан на фиг.5, на которой нижняя часть 2002 включает в себя еще один вид заправочного механизма 2110, который включает в себя очень простой поршень 2170, включающий нижнюю гибкую и эластичную часть 2172, а также верхнюю твердую часть 2174, к которой жестко прикреплена нижняя часть 2172. На фиксаторе имеется по меньшей мере один зуб 2176, расположенный над поршнем 2170, к которому верхнюю часть 2174 подталкивает нижняя часть 2172. Гибкая и эластичная часть 2172, когда на нее не воздействует трубка, герметизирует канал 2112 от камеры 2120, когда же на нее воздействует трубка, воздействие трубки сжимает нижнюю часть 2172, в силу чего маркерная текучая среда может попасть в камеру 2129 по меньшей мере через один зазор 2178 между поршнем 2170 и фиксатором 2128. Нижняя часть может быть выполнена из мягкого и эластичного полимера, например мягкой резины или губки, а верхняя часть - из твердого материала, такого как поликарбонат. В других вариантах осуществления может не быть никаких зубьев 2176, а абсорбирующий материал 2123 в стержне 2144 подачи может включать в себя эластичный материал, который поджимает поршень 2170 вниз и может быть сжат поршнем, когда трубка подталкивает поршень 2170 вверх.

На фиг.6 схематично показан перезаряжаемый картридж 3100, используемый в компьютерном принтере. Картридж 3100 имеет альтернативные варианты чернильной камеры 3120, чернильного аппликатора 3140 и заправочного механизма 3110. Чернильный аппликатор 3140 чернил 3100 представляет собой печатающую головку, имеющую сопла с электронным управлением, хорошо известные в данной области техники.

Обратимся теперь к фиг.7, на которой представлен особый вариант заправочной системы 4000 для того, чтобы продемонстрировать одно из возможных применений описанной здесь заправочной системы. Показано схематическое изображение презентационной доски 4020, известной в данной области техники и широко используемой в школах, офисах, аудиториях и тому подобном. Имеется набор перезаряжаемых маркеров 4100a-c для досок, предназначенный для записей на презентационной доске 4020 с возможностью стирания.

Следует иметь в виду, что известная проблема с маркерами 4100a-c для досок состоит в том, что в них быстро заканчиваются чернила, что затрудняет чтение записей на доске, особенно на расстоянии. Слишком часто маркер для досок, который кажется полным чернил в начале презентации, становится непригодным к концу той же презентации.

Соответственно, вместе с презентационной доской 4020 предусмотрена станция 4060 заправки маркеров, имеющая набор устройств 4062a-c заправки чернилами, которые могут быть использованы для быстрой и эффективной заправки маркеров 4020 a-c во время презентации. Устройства заправки 4200a-с чернилами и маркеры 4100a-с предпочтительно имеют кодировку, например цветную кодировку, для обеспечения соответствия маркеров и устройств заправки с целью использования соответствующей маркерной текучей среды.

Обратимся теперь к блок-схеме на фиг.8, показывающей основные этапы возможного способа 5000 заправки картриджа с маркерной текучей средой. Способ включает в себя следующие этапы: этап 5020 - обеспечение устройства заправки маркерной текучей средой, этап 5040 - обеспечение механизма подачи маркерной текучей среды и его соединение с устройством заправки для обеспечения подачи маркерной текучей среды из устройства заправки, этап 5060 - соединение подающего механизма с подающей трубкой с заправочным механизмом картриджа с маркерной текучей средой, и этап 5080 - подача маркерной текучей среды из устройства заправки через подающий механизм в картридж с маркерной текучей средой.

Опционально этап 5060 включает в себя прижимание обратного клапана, сопряженного с заправочным механизмом, к подающей трубке таким образом, что обратный клапан открывается для приемки маркерной текучей среды, а этап 5080 включает в себя прокачку маркерной текучей среды из устройства заправки в картридж, как описано выше.

Объем настоящего изобретения определен прилагаемой формулой изобретения и включает в себя как комбинации, так и подкомбинации различных признаков, описанных выше, а также их вариации и модификации.

В формуле изобретения слово "содержать" и его вариации, такие как "содержит", "содержащий" и т.п., показывают, что перечисленные компоненты входят в состав, но, как правило, это не исключает возможности применения других компонентов.

Портативный перезаряжаемый картридж с маркерной текучей средой, содержащий маркерную камеру, аппликатор маркерной текучей среды, выступающий из картриджа, при этом упомянутый аппликатор маркерной текучей среды находится в сообщении по текучей среде с маркерной камерой, заправочный механизм, приспособленный для открывания прижимаемой к нему подающей трубкой, что обеспечивает прохождение маркерной текучей среды в маркерную камеру, а также по меньшей мере одно уплотнительное кольцо для минимизации утечки маркерной текучей среды из маркерной камеры. Средство выпуска воздуха, приспособленное для удаления воздуха из маркерной камеры во время заполнения маркерной камеры маркерной текучей средой и препятствования выпуску маркерной текучей среды из маркерной камеры. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Портативный перезаряжаемый картридж с маркерной текучей средой, содержащий:
расположенную в нем маркерную камеру,
аппликатор маркерной текучей среды, выступающий из картриджа, при этом упомянутый аппликатор маркерной текучей среды находится в сообщении по текучей среде с маркерной камерой,
заправочный механизм, приспособленный для открывания прижимаемой к нему подающей трубкой, что обеспечивает прохождение маркерной текучей среды в маркерную камеру,
по меньшей мере одно уплотнительное кольцо, приспособленное для минимизации утечки маркерной текучей среды из маркерной камеры, а также
средство выпуска воздуха, приспособленное для удаления воздуха из маркерной камеры во время заполнения маркерной камеры маркерной текучей средой и препятствования выпуску маркерной текучей среды из маркерной камеры.

2. Картридж по п. 1, в котором упомянутая маркерная камера содержит абсорбент маркерной текучей среды, приспособленный для сообщения по текучей среде как с заправочным механизмом, так и с аппликатором.

3. Картридж по п. 2, в котором, при приложении аппликатора картриджа к поверхности, что приводит к нанесению маркерной текучей среды на поверхность, абсорбент и маркерная текучая среда из картриджа обеспечивают пополнение маркерной текучей среды в аппликаторе с большей скоростью, чем скорость нанесения маркерной текучей среды на поверхность.

4. Картридж по любому из пп. 1-3, дополнительно содержащий съемный клапанный колпачок для картриджа, приспособленный для герметической изоляции заправочного механизма картриджа от воздуха во время установки клапанного колпачка на картридж.

5. Картридж по любому из пп. 1-3, выбранный из одного или нескольких элементов из группы, содержащей ручки, кисти для покраски, маркеры для белых досок, несмываемые маркеры и струйные картриджи, текстовые маркеры, тонер-картриджи для лазерных принтеров, а также картриджи с корректирующей текучей средой.

6. Картридж по любому из пп. 1-3, дополнительно содержащий стенку, имеющую расположенный в ней фиксатор, при этом заправочный механизм закреплен в упомянутом фиксаторе.

7. Картридж по п. 6, в котором заправочный механизм содержит держатель с проходящим через него каналом, выполненный с возможностью скольжения и удерживаемый по меньшей мере одним уплотнительным кольцом в фиксаторе.

8. Картридж по п. 6, в котором заправочный механизм содержит поршень, содержащий гибкую и эластичную нижнюю часть и прочно прикрепленную к ней верхнюю твердую часть, при этом верхнюю часть толкает вверх нижняя часть, а гибкая и эластичная часть, когда на нее не воздействует трубка, герметизирует камеру, и, когда на нее воздействует трубка, воздействие трубки сжимает нижнюю часть, в силу чего маркерная текучая среда может попасть в камеру по меньшей мере через один зазор между поршнем и фиксатором.

9. Картридж по п. 8, в котором фиксатор содержит по меньшей мере один зуб для удержания поршня, при этом верхняя часть поджимается вверх к зубу.

10. Картридж по п. 1, в котором упомянутый аппликатор маркерной текучей среды выбирают из группы, состоящей из печатающих головок, перьев, шариковых пишущих элементов, шариковых ручек, фломастеров, волоконных пишущих узлов, кистей, валиков, сопел и их сочетаний.

11. Система заправки картриджей с маркерной текучей средой, содержащая:
a) по меньшей мере одно устройство заправки маркерной текучей средой, содержащее:
резервуар;
подающую трубку, через которую может выдаваться маркерная текучая среда; а также
насос, приспособленный для обеспечения прокачки упомянутой маркерной текучей среды в упомянутый резервуар через подающую трубку; и
b) по меньшей мере один портативный перезаряжаемый картридж с маркерной текучей средой по любому из пп. 1-10.

12. Система по п. 11, дополнительно содержащая по меньшей мере одну презентационную доску, при этом каждое устройство заправки имеет цветовую кодировку, соответствующую каждому из картриджей.

13. Система по п. 11 или 12, в которой картридж дополнительно содержит стенку, имеющую расположенный в ней фиксатор, при этом заправочный механизм закреплен в упомянутом фиксаторе, а канал имеет внутренний диаметр, смежный со стенкой, содержащей фиксатор, причем диаметр обеспечивает плотное прилегание к нему подающей трубки.

14. Система по п. 11 или 12, в которой заправочный механизм дополнительно содержит заправочную горловину, ведущую от нижней стенки к каналу, при этом заправочная горловина обеспечивает плотное прилегание к ней подающей трубки.