專利名稱：墨水包組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種墨水包組件，尤其涉及一種使墨水包組件的脫氣(除氣)或者抽氣(排氣)的變劣程度最小、并且防止該組件的墨水包因為抽空而變形的技術(shù)。
背景技術(shù)：
JP-A-11-129489(尤其是該專利文獻的圖1)披露了一種不透流體地含有或者容納用于噴墨記錄設(shè)備的墨水的已知墨水袋的示例。該墨水袋具有一個固定在其上的套筒或者中空圓柱形元件形式的開口。彈性密封元件或者塞子裝配在該套筒元件中，從而墨水袋內(nèi)部與該墨水袋的外部空間不透流體地相互隔離。該墨水袋容納在盒殼體中，使得套筒元件通過盒殼體側(cè)壁暴露出來。在墨水袋的使用中，盒殼體安裝在噴墨記錄設(shè)備上，使得裝配在套筒元件中的彈性密封元件被設(shè)置在噴墨記錄設(shè)備上的墨水出口針刺破。該噴墨記錄設(shè)備具有記錄頭，可以操作為將墨水通過墨水出口針和與該針連接的供應(yīng)導(dǎo)管或者管道從墨水袋傳送到記錄介質(zhì)上。
用于噴墨記錄設(shè)備的墨水通過以下方法來制造，該方法包括將墨水材料溶解在溶劑中的步驟和過濾墨水材料溶液的步驟。其中通過該方法制造的墨水裝在墨水袋中，用于噴墨記錄設(shè)備，因此溶解在墨水中的各種氣體例如氮氣、氧氣和二氧化碳就隨著墨水引入到記錄頭中，由此產(chǎn)生了會阻礙記錄頭流暢地傳送墨滴的氣泡，從而增加了記錄頭不良記錄性能的風(fēng)險。為了避免這一缺點，已經(jīng)開始對墨水進行脫氣或者排氣處理，以在用墨水填充墨水袋之前減少溶解的氣體量。這種脫氣處理涉及在減壓(負壓)下在壓力容器內(nèi)攪拌墨水的操作。
當不透流體地填充了如此脫氣或者排氣的墨水的墨水袋被運輸或者在使用之前長時間存儲時，空氣中的氧氣和其它氣體會溶解在該墨水袋內(nèi)的墨水中。JP-B2-3-61592(尤其是該專利文獻的第4欄4-7行和圖1)披露了一種技術(shù)來防止這種氣體溶解在墨水中。根據(jù)該技術(shù)，將填充有脫氣墨水的墨水袋裝在合適的墨水袋殼體內(nèi)，該墨水袋殼體放置在真空腔中，所述真空腔內(nèi)的壓力被調(diào)整為低于大氣壓的減壓狀態(tài)，然后不透流體地封閉或者裝在一個密封包裝或者容器內(nèi)，例如是一個塑料或者橡膠袋或者金屬罐或者金屬盒，從而在墨水袋的運輸或者存儲過程中，該殼體保持在抽空的密封包裝內(nèi)的減壓下。如此得到的由墨水袋、墨水袋殼體以及密封包裝構(gòu)成的組件稱之為“墨水包組件”。該墨水袋和墨水袋殼體共同配合構(gòu)成墨水包。
為了防止噴墨記錄設(shè)備的不良記錄性能，需要如上所述地將用于記錄設(shè)備的墨水保持在高度脫氣或者排氣的狀態(tài)下。根據(jù)在JP-B2-3-61592中披露的上述技術(shù)的墨水包組件使得墨水保持在高度排氣的狀態(tài)下。當將分別包括較小的墨水袋殼體的多個這種墨水包組件安裝在噴墨記錄設(shè)備的盒中時，裝在抽空的密封包裝中的墨水袋殼體會因為該密封包裝內(nèi)的減壓而或多或少的發(fā)生塌陷。在每個墨水包組件的較小墨水袋殼體的壁具有較小表面積的情況下，墨水袋殼體的塌陷不會在該墨水包組件的使用過程中導(dǎo)致明顯的問題。當墨水包殼體具有極大的體積或者主要為平的結(jié)構(gòu)時，墨水袋殼體的某些壁具有較大的表面積，該墨水袋殼體容易在密封包裝內(nèi)的減壓之下發(fā)生變形，從而導(dǎo)致例如難以將墨水包組件安裝在記錄設(shè)備中或者導(dǎo)致安裝失敗，并且會發(fā)生從墨水包組件中泄漏墨水的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此本實用新型的第一目的是提供一種墨水包組件，它被設(shè)置成使得墨水脫氣的變劣程度最小，并可選擇地能防止因為密封包裝內(nèi)部空間的抽空而導(dǎo)致墨水包變形或者破裂。
本實用新型上述的第一目的可以通過本實用新型的第一方面來實現(xiàn)，該方面提供一種墨水包組件，包括不透流體地容納有墨水的墨水包，以及不透流體地封閉該墨水包的密封包裝，其中密封包裝的內(nèi)部空間充有惰性氣體，所述惰性氣體在所述墨水中的溶解度比空氣的低。
在本實用新型的墨水包組件中，不透流體地含有墨水的墨水包被不透流體地封閉或者裝在密封包裝內(nèi)，該密封包裝的內(nèi)部空間充有惰性氣體，所述惰性氣體在所述墨水中的溶解度比空氣的低，從而墨水包中的墨水可以長期保持在一個高度脫氣或者排氣的狀態(tài)下。
也就是，滲透到墨水包內(nèi)的并且可以溶解在墨水中的惰性氣體的量明顯低于會溶解在墨水中的空氣的量，從而可以有效地降低在該墨水包組件中墨水脫氣的變劣程度。當密封包裝的內(nèi)部空間被抽空為減壓時，如現(xiàn)有技術(shù)的墨水包組件那樣，可以降低密封包裝所需的抽空度，從而可以相應(yīng)地減少因為密封包裝內(nèi)的減壓和大氣壓之間的差異而導(dǎo)致墨水包發(fā)生變形或者塌陷的程度。當密封包裝的內(nèi)部空間保持在一個較高壓力或者接近大氣壓的壓力下時，可能施加在該密封包裝上的沖擊將被密封包裝內(nèi)包含的惰性氣體所吸收，從而防止該墨水包損壞。
在本實用新型第一方面的墨水包組件的第一優(yōu)選形式中，該惰性氣體是氦氣。
當以氦氣作為惰性氣體充入到密封包裝的內(nèi)部空間時，由于氦氣是較為廉價的惰性氣體，因此該墨水包組件的制造成本較低。
在本實用新型墨水包組件的第二優(yōu)選形式中，該墨水包包括柔性墨水袋，該墨水袋在其一端具有開口，并設(shè)有噴管，該噴管在其外周表面上固定在開口的內(nèi)表面上，該噴管具有用于在墨水袋的內(nèi)部空間和外部空間之間連通的通道。該柔性墨水袋還設(shè)有封閉該通道的封閉元件。在墨水包組件的這種形式中，該柔性墨水袋含有所述墨水，使得通道中沒有填充墨水而是填充有惰性氣體。該噴管可以在其外周表面上固定在開口的內(nèi)表面上。封閉元件可以是壓配在通道中的塞子。
在本實用新型墨水包組件的第三優(yōu)選形式中，該墨水包包括柔性墨水袋，該墨水袋在其一端具有開口，并設(shè)有噴管，該噴管在其外周表面上固定在開口的內(nèi)表面上，該噴管具有用于在墨水袋的內(nèi)部空間和外部空間之間連通的通道。該柔性墨水袋還設(shè)有壓配在通道中的帽。在墨水包組件的這種形式中，該柔性墨水袋含有所述墨水，使得通道中沒有填充墨水，而是被抽空為低于大氣壓的減壓狀態(tài)。
在本實用新型上述墨水包組件的第二和第三優(yōu)選形式中，該柔性墨水袋含有所述墨水，使得噴管的通道中沒有填充墨水，也就是該墨水袋中沒有完全填充墨水，以避免在通道內(nèi)表面上附著有墨水時在通道內(nèi)表面和帽外表面之間會導(dǎo)致不良密封性。在墨水包組件的第二優(yōu)選形式中，噴管的通道也填充有惰性氣體，由于在墨水袋內(nèi)的墨水中溶解的惰性氣體的量小于會在墨水中溶解的空氣的量，因此降低了墨水脫氣的變劣程度。在墨水包組件的第三優(yōu)選形式中，通道被抽空為減壓狀態(tài)，溶解在墨水袋內(nèi)的墨水中的空氣量較少，因此可以減少墨水脫氣的變劣程度。
在本實用新型墨水包組件的第四優(yōu)選形式中，將密封包裝的內(nèi)部空間抽空為低于大氣壓的減壓狀態(tài)，從而密封包裝的內(nèi)表面剛剛與墨水包的外表面相接觸。
在本實用新型第四優(yōu)選形式的墨水包組件中，可以長時間地維持理想的墨水脫氣度，同時防止因為密封包裝內(nèi)的減壓而使墨水包發(fā)生變形，否則這種變形將阻礙在記錄設(shè)備上正確地安裝墨水包組件或者導(dǎo)致墨水從墨水包中泄漏出來。
在墨水包組件的上述第四優(yōu)選形式中，該減壓相對于大氣壓來說優(yōu)選在大約-20kPa和大約-60kPa之間。這種范圍內(nèi)的減壓能有效防止墨水包的變形。
在本實用新型第四優(yōu)選形式的墨水包組件的一個優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，該墨水包包括不透流體地含有所述墨水的柔性墨水袋、裝有該柔性墨水袋的墨水袋殼體、以及夾在墨水袋殼體內(nèi)表面和墨水袋外表面之間的加強結(jié)構(gòu)，以防止因為密封包裝的內(nèi)部空間內(nèi)的減壓而導(dǎo)致墨水袋殼體發(fā)生變形，由此保護墨水袋抵御墨水袋殼體的變形。
在墨水袋組件的上述優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，該加強結(jié)構(gòu)接受了基于密封包裝內(nèi)的減壓而產(chǎn)生的并且作用在墨水袋殼體上的作用力。因此，即使當殼體具有較大的主表面時，該加強元件也能有效地降低墨水袋殼體的變形量。
在上述優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，位于墨水袋殼體內(nèi)適當位置的加強結(jié)構(gòu)優(yōu)選限定了一個其形狀遵循著墨水袋的形狀并且其內(nèi)部裝有該墨水袋的空間。這種結(jié)構(gòu)確保了墨水袋殼體的高機械強度。
在上述優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，加強結(jié)構(gòu)優(yōu)選包括第一網(wǎng)格元件，它具有第一網(wǎng)格以及用于覆蓋墨水袋的相對主表面中的一個的第一彎曲部分；和第二網(wǎng)格元件，它具有第二網(wǎng)格和用于覆蓋墨水袋的相對主表面中的另一個的第二彎曲部分，該第一和第二網(wǎng)格元件設(shè)置在墨水袋殼體內(nèi)，使得墨水袋夾在第一和第二網(wǎng)格元件的第一和第二彎曲部分之間。
在加強結(jié)構(gòu)包括上述的第一和第二網(wǎng)格元件的墨水包組件中，該第一和第二網(wǎng)格元件設(shè)置在墨水袋殼體內(nèi)，從而第一和第二彎曲部分共同作用以在其間限定一個容納墨水袋的空間。該第一和第二網(wǎng)格元件接受基于密封包裝內(nèi)的減壓而作用在墨水袋殼體上的作用力。因為第一和第二網(wǎng)格元件中的每一個都具有網(wǎng)格，其重量遠小于實心元件，因此與在墨水袋和墨水袋殼體之間設(shè)置實心加強結(jié)構(gòu)相比，可以顯著地降低加強結(jié)構(gòu)的重量。
在加強結(jié)構(gòu)具有上述的第一和第二網(wǎng)格元件的墨水包組件中，該第一和第二網(wǎng)格元件優(yōu)選還具有各自的周邊部分，它們分別位于第一和第二彎曲部分的外部，并且彼此配合以將墨水袋的相應(yīng)周邊部分夾在其中。在這種情況下，網(wǎng)格元件周邊部分的尺寸基本等于墨水袋周邊部分的尺寸。
在如上所述的第一和第二網(wǎng)格元件還具有周邊部分的墨水包組件中，墨水袋裝在由第一和第二網(wǎng)格元件的第一和第二彎曲部分所限定空間之間，同時墨水袋在其周邊部分還由網(wǎng)格元件的周邊部分夾在其中。在這種結(jié)構(gòu)中，第一和第二彎曲部分的尺寸不必覆蓋墨水袋的周邊部分以及與墨水袋的內(nèi)部空間相對應(yīng)的中央部分。因此由彎曲部分所限定的并且其中裝有墨水袋內(nèi)的所述墨水的空間就可以制造得相對較小，從而可以相對減小墨水包的尺寸。
在其中墨水包包括加強結(jié)構(gòu)的墨水包組件的一個優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，墨水袋在其一端具有開口，并設(shè)有噴管，該噴管在其外周表面上固定在開口的內(nèi)表面上，該噴管具有用于在墨水袋的內(nèi)部空間和外部空間之間連通的通道，該墨水袋還設(shè)有壓配在通道中的帽。在這種情況下，噴管固定在墨水袋殼體的相對端部中的一個上，設(shè)置在墨水袋殼體內(nèi)的適當位置中的加強結(jié)構(gòu)限定了一個容納墨水袋的空間。從基本垂直于墨水袋的相對主表面并且與墨水袋殼體的相對端彼此相對的方向平行的平面看，該空間大體呈截面逐漸減小形。該大體呈逐漸減小形的空間沿著從墨水袋殼體上述相對端中的另一個朝向相對端中的上述一個的方向逐漸擴展。
在上述結(jié)構(gòu)中，裝在墨水袋相對靠近噴管的部分中的墨水體積遠大于裝在該墨水袋相對遠離該噴管的其它部分中的墨水體積。這種結(jié)構(gòu)可以從墨水袋中流暢地傳送墨水。


通過參考以下附圖閱讀本實用新型下述優(yōu)選實施方案的詳細說明，可以更好地理解本實用新型的上述和其它目的、特征、優(yōu)點、以及技術(shù)和工業(yè)上的意義。
圖1是根據(jù)本實用新型一個實施方案構(gòu)成的墨水包組件的透視圖；圖2是沿著圖1的2-2線的截面的正視圖；圖3是墨水包組件的墨水包的分解透視圖；圖4是墨水包組件的墨水袋的部分截面的前視圖；圖5是沿著圖4的5-5線的截面圖；圖6是用于解釋制造圖1和圖2的墨水包組件的方法的視圖；圖7是用于顯示墨水包和墨水出口針的放大視圖；圖8是根據(jù)本實用新型另一個實施方案的墨水包組件的分解透視圖；圖9是圖8的墨水包組件的縱向截面圖。
具體實施方式
首先，參考圖1和圖2，其中顯示了墨水包組件1，它由墨水包2和密封包裝4構(gòu)成，該密封包裝4是封閉或者覆蓋該墨水包2的不透流體的封閉袋的形式。墨水包2設(shè)置成不透流體地含有墨水，該墨水已經(jīng)經(jīng)過了上述的脫氣或者排氣處理。如下詳細所述，密封包裝4充有惰性氣體，該氣體在墨水中的溶解度低于空氣。在該實施方案中，密封包裝4充有氦氣。如果需要，該密封包裝4被抽空至低于大氣壓的并經(jīng)過適當確定后的減壓狀態(tài)，從而密封包裝4剛剛與墨水包2的外表面相接觸。
墨水包2包括不透流體地充有適當體積脫氣墨水的柔性墨水袋5，以及容納該墨水袋5的墨水袋殼體12。墨水袋5由兩個片形成，每個片是由多個膜彼此疊置在一起構(gòu)成的層狀結(jié)構(gòu)形式。這兩個片彼此疊置，除了每個片周邊的非熔接部分之外，這兩個片沿著它們的周邊熔接在一起，從而這兩個片形成墨水袋5，它具有與上述非熔接部分相對應(yīng)的開口5a，如圖4所示。墨水袋5設(shè)有噴管7，它在其外周面上熔接在開口5a的內(nèi)表面，如圖5所示。噴管7具有通道6，用于在所述墨水袋的內(nèi)部空間和外部空間之間連通。噴管7被設(shè)置為使得塞子狀的封閉元件8壓配在該噴管7內(nèi)，從而封閉通道6，也就是將墨水袋5的內(nèi)部空間與外部空間不透流體地隔離。
用于形成墨水袋5的這兩個片中的每一個是如下構(gòu)成的層狀結(jié)構(gòu)鋁合金的中間層；在該鋁合金中間層相對表面中的其中一個上形成的第一黏合劑層；在該第一黏合劑層上形成的尼龍外層；在中間層的另一個表面上形成的第二黏合劑層；在該第二黏合劑層上形成的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)層；在PET層上形成的第三黏合劑層；以及在第三黏合劑層上形成的聚丙烯內(nèi)層。由上述層壓片形成的墨水袋5具有高度的耐用性。特別地，聚丙烯內(nèi)層使得墨水袋5對該墨水袋5中含有的墨水具有高度的耐腐蝕性，同時鋁合金中間層防止氣體滲透穿過該墨水袋5，由此防止墨水脫氣或者排氣的變劣。
熔接在墨水袋5的開口5a上的噴管7是一個套管元件或者中空圓柱體元件的形式，它由主要成分是具有高度耐墨水腐蝕性的聚丙烯的材料形成。即，噴管7的材料的主要成分與墨水袋5內(nèi)層的材料相同，從而在噴管7外周表面上一體地形成的多個肋7a可以牢固地固定在開口5a上，因此可以防止氣體流通過墨水袋5和噴管7之間的熔接部分進入該墨水袋5，由此防止墨水袋5內(nèi)的墨水脫氣或者排氣的變劣。穿過噴管7而形成的通道6具有在相對端部18，19之間形成的中間空間20。該空間20的內(nèi)直徑大于所述相對端部18，19的內(nèi)直徑，并設(shè)置成用于容納塞子8。
塞子8由丁基橡膠或具有高度彈性或者回彈性的類似材料形成，以確保在當已經(jīng)刺破塞子8的墨水出口針17(將在后面詳細描述)從塞子8中除去之后該墨水袋5具有足夠的流體密封性。如上所述，塞子8壓配在噴管7的通道6的空間20內(nèi)。當塞子8被墨水出口針17刺破時，通道6的內(nèi)端部分18防止塞子8朝著噴管7的內(nèi)開口端(朝著袋5的內(nèi)部空間)移動。當從塞子8中除去墨水出口針17時，通道6的外端部分19防止塞子8朝著噴管7的外開口端移動。
如圖3所示，容納如此構(gòu)成的墨水袋5的墨水袋殼體12包括上部元件12a和下部元件12b，它們具有基本相同的結(jié)構(gòu)。上部元件12a和下部元件12b中的每一個具有矩形底壁9，以及從該底壁9的四個側(cè)邊緣分別延伸的四個側(cè)壁10。上部元件12a和下部元件12b在四個側(cè)壁10的端面上對接在一起，從而限定一個其中容納墨水袋5的內(nèi)部空間11，使得墨水袋5的大體為平的形狀的相對主表面與該相對的底壁9相對。
墨水袋殼體12的上部元件12a和下部元件12b中每一個的底壁9具有矩形內(nèi)表面，它們的尺寸基本與墨水袋5的相對主表面的相同。上部元件12a和下部元件12b中每一個的四個側(cè)壁10中的一個具有切口10a，從而兩個元件12a，12b的切口10a共同配合而限定一個基本圓形的孔，在該孔中牢固地裝配有噴管7的外端部分，從而裝配在通道6內(nèi)的塞子8可以通過上部元件12a和下部元件12b的對應(yīng)側(cè)壁10形成的開口而接近。容納墨水袋5的墨水袋殼體12，也就是墨水包2不透流體地封閉或者裝在密封包裝4內(nèi)。
密封包裝4由兩個分別為層狀結(jié)構(gòu)形式的片形成，它們不允許空氣滲透穿過其中，與上述墨水袋5所用的兩個片類似。這兩個片彼此疊置，并沿著它們的周邊熱熔接在一起，從而形成密封袋形式的密封包裝4。該密封包裝4防止空氣滲透穿過其中而進入到其內(nèi)部空間內(nèi)，因此防止空氣滲透到墨水袋5內(nèi)，否則該空氣會溶解在墨水中，并降低墨水袋5內(nèi)的墨水脫氣度。
密封包裝4容納墨水包2的內(nèi)部空間充有或者填充氦氣。通過墨水袋殼體12的上部元件和下部元件的側(cè)壁10的對接端面之間的間隙，也給墨水袋殼體12的內(nèi)部空間填充氦氣。盡管氦氣會滲透穿過墨水包2，但是在不透流體地裝在墨水袋5內(nèi)的墨水中溶解的氦氣量小于會溶解在該墨水中的空氣量，這是因為氦氣在墨水中的溶解度比空氣的低。因此，由氦氣導(dǎo)致的墨水脫氣的變劣程度明顯低于空氣所導(dǎo)致的墨水脫氣的變劣程度。密封包裝4的內(nèi)部空間可以保持在一個減壓或負壓下、保持在大氣壓、或者高壓或正壓下。當密封包裝4被抽空至減壓時，確定該減壓而使得在密封包裝4外側(cè)的大氣壓作用下，密封包裝4剛剛與墨水袋殼體12的外表面緊密接觸。例如，相對于大氣壓而言，在-20kPa至-60kPa之間選擇該減壓，優(yōu)選在-40kPa至-60kPa之間選擇該減壓。當密封包裝4的內(nèi)部空間保持在升高的正壓的情況下，利用容納在該密封包裝4內(nèi)的氦氣而使得該密封包裝4保持為膨脹狀態(tài)。當密封包裝4的內(nèi)部空間保持在一個高壓或者接近大氣壓的壓力下，在墨水包組件1運輸過程中當墨水包組件1落下或者向該墨水包組件1施加外力時，會作用在該密封包裝4上的沖擊由容納在密封包裝4內(nèi)的氦氣所吸收，從而防止該墨水袋殼體12損壞。
密封包裝4內(nèi)部空間填充的氣體不限于氦氣，可以是適當?shù)南∮袣怏w，例如氖氣，或者在墨水中溶解度低于空氣的其它惰性氣體。
下面參考圖6，描述制造如上構(gòu)成的墨水包組件1的方法。首先，當墨水袋5被設(shè)置成使通道6沿著豎直方向延伸時，將裝在墨水袋殼體12內(nèi)的墨水袋5通過穿過噴管7而形成的通道6來填充墨水。在該實施方案中，墨水袋5沒有完全填充有墨水，也就是將墨水袋5填充為使得噴管7的通道6沒有填充墨水，以避免因為墨水附著在通道6的內(nèi)表面上而導(dǎo)致通道6的內(nèi)表面和壓配在該通道6內(nèi)的塞子8的外表面之間密封性不好。在用墨水填充該墨水袋5的這種方式中，在墨水袋5內(nèi)部空間靠近噴管7的下開口端的部分處，該墨水袋5具有一個沒有填充墨水的空腔22，如圖6所示。
當密封包裝4的內(nèi)部空間被抽空時，在將塞子8壓配在噴管7的通道6的空間20內(nèi)之前，將容納如上所述填充有墨水的墨水袋5的墨水包2裝在密封包裝4內(nèi)。然后封閉在密封包裝4內(nèi)的墨水包2被放置在真空腔21內(nèi)，處于密封包裝4的敞開狀態(tài)，從而通道6、墨水袋5內(nèi)的空腔22、以及密封包裝4內(nèi)的內(nèi)部空間保持暴露在減壓條件下。
真空腔21填充有氦氣，同時空腔22和密封包裝4的內(nèi)部空間保持為暴露在減壓條件下，從而通道6、空腔22以及密封包裝4的內(nèi)部空間填充有氦氣。引入到通道6、空腔22以及密封包裝4內(nèi)的氦氣體積確定了密封包裝4內(nèi)的壓力。然后，將塞子8壓配在噴管7的通道6內(nèi)，用熱熔接操作將密封包裝4的開口不透流體地封閉，同時墨水包2保持在真空腔21內(nèi)。因此制造了該墨水包組件1。
在其中密封包裝4充有氦氣的如此制造的墨水包組件1中，滲透穿過墨水袋5和噴管7并且可以溶解在墨水袋5內(nèi)的墨水中的氦氣量明顯小于會溶解在墨水中的空氣的量，因為氦氣在墨水中的溶解度比空氣低。因此，氦氣不會明顯的使墨水的脫氣或者排氣顯著變劣。盡管沒有填充墨水的空腔20仍保留在墨水袋5中，但是該空腔20內(nèi)填充了氦氣而不是空氣，因此使得墨水的脫氣的變劣程度最小。
在該墨水包組件1的制造方法中，當密封包裝4的內(nèi)部空間充有氦氣時，墨水袋5的通道6和空腔22也都充有氦氣。但是，通過首先將塞子8壓配在噴管7的通道6中，然后給真空腔21填充氦氣，可以將通道6和空腔22抽空至減壓狀態(tài)。在這種情況下，只有密封包裝4的內(nèi)部充有氦氣。在這樣制造的墨水包組件1中，由于氦氣在墨水中的較低溶解度，即使在氦氣滲透穿過墨水袋5或者噴管7的情況下，由氦氣而導(dǎo)致的墨水脫氣的變劣程度也較小。因為保留在墨水袋5中的通道6和空腔22被抽空至低于大氣壓的減壓狀態(tài)，因此降低了不透流體地容納在墨水袋5內(nèi)的墨水中空氣的溶解量，由此進一步降低了墨水脫氣的變劣程度。
當如上構(gòu)成的墨水包組件1用于噴墨記錄設(shè)備時，打開密封包裝4，將墨水包2從該密封包裝4內(nèi)取出，如圖7所示。將墨水包2安裝在噴墨記錄設(shè)備上，并將墨水袋殼體12沿著在該設(shè)備上設(shè)置的引導(dǎo)件(未顯示)移動。然后用墨水出口針17刺破塞子8，從而針17的自由端部位于墨水袋5內(nèi)。墨水出口針17通過管狀的供應(yīng)導(dǎo)管16連接至記錄設(shè)備的記錄頭，從而給記錄頭提供墨水。
下面參考圖8和9，描述包括墨水包26并且根據(jù)本實用新型第二實施方案構(gòu)成的墨水包組件28。該墨水包26包括在墨水袋5的外表面和墨水袋殼體12內(nèi)表面之間設(shè)置的加強結(jié)構(gòu)23。設(shè)置該加強結(jié)構(gòu)23來防止墨水袋殼體12的變形或者塌陷，而這種變形或者塌陷會對墨水袋殼體12中裝著的墨水袋5造成不好的影響。即不透流體地封閉或者容納墨水包26的密封包裝4內(nèi)部空間內(nèi)的減壓會作用在墨水袋殼體12上，從而因為該減壓而產(chǎn)生的作用力會使得墨水袋殼體12變形或者塌陷。
加強結(jié)構(gòu)23由第一網(wǎng)格元件23a和第二網(wǎng)格元件23b構(gòu)成，其中該第一網(wǎng)格元件23a具有接觸或者覆蓋墨水袋5的其中一個主表面的彎曲表面，第二網(wǎng)格元件23b具有接觸或者覆蓋墨水袋5的另一個主表面的彎曲表面。在該實施方案中，第一和第二網(wǎng)格元件23a，23b是如圖8所示的下部元件和上部元件。因為第一和第二網(wǎng)格元件23a，23b的結(jié)構(gòu)彼此一致，因此僅描述第一網(wǎng)格元件23a。以下描述同樣適用于第二網(wǎng)格元件23b。
第一網(wǎng)格元件23a包括大體為彎曲狀的基板24和網(wǎng)格25，當該第一網(wǎng)格元件23a位于墨水袋殼體12內(nèi)的適當位置上時，基板24和網(wǎng)格25分別位于上述墨水袋5的一個主表面的一側(cè)上和墨水袋殼體12的底壁9的內(nèi)表面一側(cè)上。網(wǎng)格25固定在基板24的處于底壁9一側(cè)上的相對表面中的一個上。
基板24包括較大的彎曲中央部分24c，該部分的曲率遵循著墨水袋5的上述一個主表面的曲率，其中當墨水袋5裝有墨水時，這個主表面是凸起的?；?4還包括兩個較窄的、平行的并且是平的周邊部分24a，24a，它們位于彎曲中央部分24c的各相對側(cè)上，基板24還包括頸部24b，該部分從彎曲中央部分24c的對應(yīng)端部朝著墨水袋5在噴管7一側(cè)上的端部延伸。所述平行的平的周邊部分24a位于彎曲中央部分24c的外部。如圖9所示，彎曲中央部分24c的形狀如此構(gòu)成，從而當?shù)谝缓偷诙W(wǎng)格元件23a，23b設(shè)置在墨水袋殼體12中時，使得第一和第二網(wǎng)格元件23a，23b的彎曲中央部分24c共同配合而限定一個容納填充有墨水的墨水袋5的空間，將該墨水袋5夾住。沿著與底壁9(墨水袋5的相對主表面)垂直并且與平的周邊部分24a平行的平面看，該空間大體呈截面逐漸減小形。該大體呈逐漸減小形的空間沿著從殼體12的遠離切口10a的相對端部中的一個朝著設(shè)有該切口10a的另一個端部的方向延伸。即，兩個彎曲中央部分24c之間的距離沿著從上述每個中央部分24c設(shè)有頸部24b的端部朝著該中央部分24c遠離該頸部24b的相對端部的方向逐漸減小。當?shù)谝痪W(wǎng)格元件23a設(shè)置在墨水袋殼體12內(nèi)時，從垂直于底壁9的方向看，基板24的尺寸大致與墨水袋5的尺寸相等或比其略大。
網(wǎng)格25由與較窄的平的周邊部分24a平行的多個第一長條形平行壁、以及與該第一平行壁垂直的多個第二長條形平行壁構(gòu)成。這些第一和第二平行壁從基板24的遠離墨水袋5的相對主表面中的一個延伸，從而該第一和第二平行壁垂直于基板24的上述一個主表面。網(wǎng)格25的第一和第二平行壁具有與底壁9的內(nèi)表面相接觸的端面。也就是，這些端面大體限定了一個與底壁9的內(nèi)表面平行的平面?；?4和網(wǎng)格25可以由樹脂材料整體形成來作為加強元件23，但是網(wǎng)格25可以由紙質(zhì)材料(波紋纖維板)形成。
第一和第二網(wǎng)格元件23a，23b位于墨水袋5的各相對側(cè)上，從而夾著墨水袋5。由于網(wǎng)格元件23a，23b的基板24與充有墨水的墨水袋5的主表面具有基本相同的尺寸，因此網(wǎng)格元件23a，23b的兩個平的周邊部分24a共同配合以夾著墨水袋5的相應(yīng)的相對周邊部分。在這種情況下，墨水袋5的噴管7由兩個網(wǎng)格元件23a，23b的頸部24b夾在其中。加強元件23位于墨水袋殼體12內(nèi)的適當位置處，從而第一和第二網(wǎng)格元件23a，23b的網(wǎng)格25位于殼體12的底壁9的一側(cè)上。
與第一實施方案中所用的墨水包2相同，包括如此構(gòu)成的加強元件23的墨水包26被不透流體地封閉或者容納在密封包裝4內(nèi)。密封包裝4的內(nèi)部空間被抽空至低于大氣壓的減壓。相對于大氣壓而言，該減壓選自大約-20kPa至-60kPa的范圍，優(yōu)選在大約-40kPa。另外，密封包裝4內(nèi)充有氦氣。將密封包裝4的內(nèi)部空間抽空并給其填充氦氣的結(jié)果是，通過上部元件和下部元件12a，12b之間的間隙，墨水袋殼體12的內(nèi)部空間也被抽空并充有氦氣。當減壓選自上述范圍時，密封包裝4剛好與殼體12的外表面相接觸，可以避免因為該減壓導(dǎo)致殼體12變形量過大。
在墨水袋殼體12的上部元件和下部元件12a，12b中每一個的底壁9具有較大表面積的時候，由于密封包裝4內(nèi)的減壓，該底壁9在其中央部分可能會有一些變形的危險。但是在殼體12內(nèi)有加強元件23的情況下，基于密封包裝4內(nèi)的減壓而產(chǎn)生的作用力由加強元件23所接收，因此即使當?shù)妆?具有較大表面積的時候，也可以由該加強元件23來基本防止上部元件和下部元件12a，12b的底壁9的變形。
由于墨水袋5由加強元件23的第一和第二網(wǎng)格元件23a，23b夾著，因此基于密封包裝4內(nèi)的減壓產(chǎn)生的作用力由加強元件23所接收，不會作用在墨水袋5上。因此加強元件23保護墨水袋5不會因為減壓而破裂并隨后使墨水從墨水袋5中泄漏出來。
當密封包裝4的內(nèi)部被抽空至大約-40kPa的減壓時，難以長期維持墨水的脫氣或者排氣的初始程度。因此在該第二實施方案中，將密封包裝4內(nèi)的殘余空氣用氦氣置換，并且通過上部元件和下部元件12a，12b之間的間隙，給墨水袋殼體12的內(nèi)部空間也充有氦氣。即使氦氣滲透穿過墨水袋5，因為氦氣在墨水中具有較低的溶解度，因此可以溶解在墨水中的氦氣量也比會溶解在墨水中的空氣量少。因此，可以降低墨水脫氣的變劣程度。
密封包裝4的內(nèi)部空間可以充有氦氣，并保持在不低于大氣壓的壓力下，以減少墨水脫氣的變劣程度。但是在這種情況下，密封包裝4膨脹至較大體積，極大地增加了作為一個整體的墨水包組件28的體積，從而在墨水包組件28的運輸和存儲過程中產(chǎn)生問題。當氦氣保持在不低于大氣壓的壓力之下時，在墨水包組件28的操作期間，由于穿過密封包裝4的銷孔等的局部形成，存在著氦氣從密封包裝4泄漏的較高風(fēng)險。在大氣壓或者較高壓力之下，通常不容易檢測到這種氦氣的泄漏，而這種泄漏會導(dǎo)致周圍的空氣流入到密封包裝4內(nèi)，并隨后使得墨水脫氣發(fā)生變劣。
但是在該實施方案中，密封包裝4充有保持在低于大氣壓的壓力下的氦氣(例如大約-40kPa)，從而密封包裝4保持為緊湊的狀態(tài)而沒有膨脹，并且因為空氣通過銷孔流入到密封包裝4內(nèi)會導(dǎo)致該包裝4與墨水包26的外表面相分開，因此可以較容易地檢測到在墨水包組件28的操作過程中穿過密封包裝4的銷孔等的局部形成。因此，在將墨水包組件28用在噴墨記錄設(shè)備上之前，可以較容易地檢測到損壞的墨水包組件28。
該墨水包組件28的密封包裝4內(nèi)部空間所填充的氣體不限于氦氣，可以是例如氖氣的適當稀有氣體，或者是其在墨水中的溶解度低于空氣的其它惰性氣體。
與第一實施方案的墨水包組件1類似，通過在充有氦氣的真空腔21內(nèi)將(填充有墨水的)墨水袋5的空腔22和密封包裝4的內(nèi)部空間抽空至所需的減壓狀態(tài)(大約-40kPa)，由此將空腔22和密封包裝4的內(nèi)部空間充有氦氣，可以制造第二實施方案的墨水包組件28。然后將塞子8壓配在墨水袋5的噴管7的通道6內(nèi)，并將密封包裝4的開口通過熱熔接而不透流體地封閉，同時裝在該密封包裝4內(nèi)的墨水包26保持在真空腔21內(nèi)。
在如上構(gòu)成和制造的墨水包組件28中，留在墨水袋5內(nèi)的并且沒有填充墨水的空腔22被充有氦氣，并且要溶解在墨水中的氦氣量少于會溶解在墨水中的空氣量，從而可以降低墨水袋5內(nèi)裝著的墨水的脫氣或者排氣的變劣程度。
由位于墨水袋5內(nèi)的加強元件23所限定的并且其中容納著墨水袋5的空間大體呈截面逐漸減小形，如圖9所示，從而沿著朝向殼體12的具有切口10a的側(cè)壁10的方向而言，第一和第二網(wǎng)格元件23a，23b之間的距離逐漸增加。因此，在墨水袋5的相對靠近噴管7的部分中容納的墨水體積遠大于在墨水袋5相對遠離噴管7的其它部分中容納的墨水量。這種結(jié)構(gòu)使得墨水可以從墨水袋5通過墨水出口針17以及供應(yīng)導(dǎo)管16向噴墨記錄設(shè)備流暢地傳送。
在將密封包裝4內(nèi)的減壓調(diào)整為使該密封包裝4剛好與墨水包26的外表面相接觸的上述墨水包組件28中，防止了在該組件28的運輸或者該組件28長期保存期間墨水包26的變形，而這種變形將阻礙使該墨水包組件28適當?shù)匕惭b在噴墨記錄設(shè)備上。另外，墨水袋殼體12內(nèi)的加強元件23接收了密封包裝4內(nèi)的減壓所產(chǎn)生的作用力，并且即使當墨水包26具有較大主表面時，也能防止該墨水包26的殼體12因為減壓而變形。另外，采用氦氣填充密封包裝4的內(nèi)部空間，有效地降低了墨水脫氣的變劣程度，因為氦氣在墨水中的溶解度低于空氣的溶解度。因此該墨水包組件28確保了記錄設(shè)備的良好記錄質(zhì)量，而沒有在墨水袋5內(nèi)產(chǎn)生的氣泡所帶來的記錄問題。
與在第一實施方案中的墨水包組件1一樣，密封包裝4的內(nèi)部空間可以保持在一個高壓或正壓下或者接近大氣壓的壓力下。在這種情況下，施加在墨水袋殼體12上的沖擊會被保持在這種壓力下的氦氣所吸收，因此可以保護殼體12不會因為沖擊而損壞。
盡管已經(jīng)為了進行示意而描述了本實用新型上述優(yōu)選實施方案，但是可以理解，本實用新型不限于上述實施方案的細節(jié)，而是可以進行本領(lǐng)域技術(shù)人員會進行的各種改變、改動和改進，同時仍然不會脫離本實用新型的精神和范圍。
盡管墨水包2，26都包括墨水袋5和墨水袋殼體12，但是所述墨水可以直接裝在或者容納在殼體12內(nèi)，而不使用墨水袋5?；蛘吣梢圆话鼩んw12。在這種情況下，墨水袋5可以直接封閉在密封包裝4內(nèi)。
另外，墨水包組件28可以進行改進，使得直接容納墨水的殼體12由適當?shù)募訌娫訌?，或者使得墨水?由密封包裝4內(nèi)的適當加強元件所加強，而沒有墨水袋殼體12。
權(quán)利要求1.一種墨水包組件(1；28)，包括不透流體地容納墨水的墨水包(2；26)，以及不透流體地封閉所述墨水包的密封包裝(4)，其特征在于，所述密封包裝的內(nèi)部空間充有惰性氣體，該惰性氣體在所述墨水中的溶解度比空氣的低。
2.如權(quán)利要求1的墨水包組件，其中所述惰性氣體是氦氣。
3.如權(quán)利要求1或2的墨水包組件，其中所述墨水包(2；26)包括在其一端具有開口(5a)的柔性墨水袋(5)，該墨水袋設(shè)有固定在所述開口上的噴管(7)，所述噴管具有用于在所述墨水袋的內(nèi)部空間和外部空間之間連通的通道(6)，所述柔性墨水袋還設(shè)有封閉所述通道的封閉元件(8)，其中所述墨水袋含有所述墨水，并使得所述通道中沒有填充墨水，而是充有所述惰性氣體。
4.如權(quán)利要求3的墨水包組件，其中所述噴管(7)在其外周表面上固定在所述開口(5a)的內(nèi)表面上。
5.如權(quán)利要求3的墨水包組件，其中所述封閉元件(8)是壓配在所述通道(6)中的塞子。
6.如權(quán)利要求1或2的墨水包組件，其中所述墨水包(2；26)包括在其一端具有開口(5a)的柔性墨水袋(5)，所述墨水袋設(shè)有以其外周表面固定在所述開口內(nèi)表面上的噴管(7)，所述噴管具有用于在所述墨水袋的內(nèi)部空間和外部空間之間連通的通道(6)，所述柔性墨水袋還設(shè)有壓配在所述通道中的帽(8)，其中所述柔性墨水袋含有所述墨水，并使得所述通道中沒有填充墨水，而是被抽空至低于大氣壓的減壓狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求1或2的墨水包組件，其中所述密封包裝(4)的內(nèi)部空間被抽空至低于大氣壓的減壓狀態(tài)，從而所述密封包裝的內(nèi)表面剛好與所述墨水包(2；26)的外表面相接觸。
8.如權(quán)利要求7的墨水包組件，其中相對于大氣壓而言，所述減壓選自大約-20kPa至大約-60kPa的范圍內(nèi)。
9.如權(quán)利要求7的墨水包組件，其中所述墨水包(26)包括不透流體地容納有所述墨水的柔性墨水袋(5)、容納所述柔性墨水袋的墨水袋殼體(12)、以及夾在所述墨水袋殼體的內(nèi)表面和所述墨水袋的外表面之間的加強結(jié)構(gòu)(23)，該加強結(jié)構(gòu)用于防止因為所述密封包裝內(nèi)部空間內(nèi)的所述減壓造成的所述墨水袋殼體變形，由此保護所述墨水袋抵御所述墨水袋殼體的變形。
10.如權(quán)利要求9的墨水包組件，其中設(shè)置在所述墨水袋殼體(12)內(nèi)適當位置的所述加強結(jié)構(gòu)(23)限定了一個空間，該空間的形狀遵循著所述墨水袋(5)的形狀，并且該空間內(nèi)容納所述墨水袋。
11.如權(quán)利要求9的墨水包組件，其中所述加強結(jié)構(gòu)(23)包括第一網(wǎng)格元件(23a)，它具有第一網(wǎng)格(25)和用于覆蓋所述墨水袋(5)相對主表面之一的第一彎曲部分(24c)；以及第二網(wǎng)格元件(23b)，它具有第二網(wǎng)格(25)和用于覆蓋所述墨水袋的所述相對主表面中的另外一個的第二彎曲部分(24c)，其中所述第一和第二網(wǎng)格元件設(shè)置在所述墨水袋殼體中，從而所述墨水袋夾在所述第一和第二網(wǎng)格元件的所述第一和第二彎曲部分之間。
12.如權(quán)利要求10的墨水包組件，其中所述第一網(wǎng)格元件(23a)還具有位于所述第一彎曲部分(24c)外部的第一周邊部分(24a)，所述第二網(wǎng)格元件(23b)還具有位于所述第二彎曲部分(24c)外部的第二周邊部分(24a)，所述第一和第二周邊部分相互配合而夾著所述墨水袋(5)的對應(yīng)周邊部分，并且所述第一和第二周邊部分的尺寸大致等于所述墨水袋的所述周邊部分的尺寸。
13.如權(quán)利要求9的墨水包組件，其中所述墨水袋(5)在其一端具有開口(5a)，還設(shè)有以其外周表面固定在所述開口內(nèi)表面上的噴管(7)，所述噴管具有用于將所述墨水袋的內(nèi)部空間和外部空間之間連通的通道(6)，所述墨水袋還設(shè)有壓配在所述通道中的帽(8)，其中所述噴管固定在所述墨水袋殼體相對端中的一個上，設(shè)置在所述墨水袋殼體(12)內(nèi)適當位置的所述加強結(jié)構(gòu)(23)限定了一個容納所述墨水袋的空間，從大致與所述墨水袋的相對主表面垂直并且與所述墨水袋殼體的所述相對端部彼此相對的方向平行的平面看，所述空間大致呈截面逐漸減小形，所述大致呈逐漸減小形的空間沿著從所述墨水袋殼體的所述相對端部中的另一個朝著所述相對端部的所述一個的方向逐漸擴展。
專利摘要一種墨水包組件(1；28)，包括不透流體地容納墨水的墨水包(2；26)，以及不透流體地封閉所述墨水包的密封包裝(4)，其中所述密封包裝的內(nèi)部空間充有惰性氣體例如氦氣，該惰性氣體在所述墨水中的溶解度比空氣的低。按照需要，將密封包裝的內(nèi)部空間相對于大氣壓而言抽空至－20kPa到－60kPa的減壓。該墨水包包括墨水袋(5)，并設(shè)有帶通道(6)的噴管(7)，以及用于封閉該通道的帽(8)。當抽空密封包裝時，該墨水包優(yōu)選還包括容納墨水袋的墨水袋殼體(12)，以及夾在所述殼體和墨水袋之間的加強結(jié)構(gòu)(23)，以防止墨水袋的變形。
文檔編號B41J2/175GK2792767SQ20032010386
公開日2006年7月5日 申請日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月31日
發(fā)明者清水陽一郎, 王冰 申請人:兄弟工業(yè)株式會社