CN1028735C - 使用降解塑料制的墨盒 - Google Patents

Abstract

一种墨合，包括一储墨的储墨元件及存放储墨元件的外壳，按照本发明，所述的储墨元件由一种光降解塑料制成，其降解可由光的照射促进，而外壳由一种生物降解塑料制成，其降解作用可由微生物来促进。这种墨盒减少了对环境的污染。

Description

本发明涉及一种墨盒，包括一储墨的储墨元件及存放储墨元件的外壳。

美国专利No.4，723，129和4，740，796公开的喷墨方法有可能以高速度和高密度地记录出十分详细而且高质量的图形，并适用于压印和上色。近来，这种方法已经引起重视。作为上述方法使用的对记录头供墨的装置的形式有两种代表性实例，一种是从可更换的托架中的墨盒利用水位差的负压和毛细管作用通过一种供墨系统（例如供墨管）对固定式记录头供墨;另一种是制成包含整体形成的记录头和墨盒的可更换托架，在墨盒方面形成负压，通过墨盒的弯液面保持能力与负压能力之间的平衡来供墨。

上述这些托架在很多情况下是用合成塑料制造的，例如，在墨盒托架中，壳体、盛墨袋、供墨管穿等都用合成塑料制成。

近年来，已经发展了和提供了许多种合成塑料，由合成塑料来代替金属之类的材料。因此，在各工业部门应用的合成塑料的量逐年增大，从而使合成塑料的废料量增加，这些废料的处理在全世界是一 个大的社会问题。

例如，日本每年生产塑料11，000，0000吨，美国的产量约为日本的三倍。这些产量的三分之一已被处理，塑料的废料被回收、烧毁或埋掉。另一方面，这些塑料留在海洋、农场、高山和田野。塑料的回收和燃烧产生很大量的热，有时其发热值超过焚烧炉的设计，造成焚烧炉的损坏和产生有害气体。采用掩埋法处理会减少被掩埋的好陆地，有害物质被同时燃烧，会使有害物质浓集，或可能造成陆地下沉。而且，留在大自然中的塑料流入江河和海洋，会危害海洋里的生命。

在此情况下，联系到喷墨装置及其附件的推广，可意识到用作其消耗零件、更换零件、墨盒和喷墨头的可更换托架或托架的封壳的合成塑料废料的处理乃是关系到环保问题的大事情。

本发明的目的在于提供一种能改进合成塑料废料的处理、减少废料对环境的污染，并且，在处理条件下对自然环境的危害极小的墨盒及其容装物。

为实现本发明的上述目的，本发明提供了一种墨盒，包括一储墨的储墨元件及存放储墨元件的外壳，按照本发明所述的储墨元件由一种光降解塑料制成，其降解可由光的照射来促进，而外壳由一种生物降解塑料制成，其降解作用可由微生物来促进。

最好，所述的储墨元件是一种储墨的袋形容器。

最好，所述的储墨元件是空心的储墨元件。

最好，所述的外壳是光线不能透入内部的不透光的或有色的。

最好，所述的墨盒可以从一个记录头上拆卸下，所述记录头是由降解塑料制的。

最好，所述的墨盒与一个记录头是构成整体的，所述的记录头是由降解塑料制的。

最好，所述的墨盒可从一装置上拆卸下。

最好，所述的墨盒设置有在墨消耗后促进生物降解的促进剂。所述的促进剂可设置在储墨元件中。

最好，所述的墨盒是装在一个外包装中运送，并且外包装的一部分是由降解塑料制的。

最好，所述的生物降解塑料是一种通过生物降解作用完全降解的完全生物降解塑料。

或者，所述的生物降解塑料是一种包括散布着生物降解材料的合成塑料在内的生物离解塑料。

降解塑料在普通的使用环境下具有与现有合成塑料相同的特性。但是，降解塑料的降解过程是在处理环境下例如在掩埋的泥土中 有微生物的情况下进行。

上述的降解塑料可分为其物理性质通过微生物等的生物学作用而降低的生物降解塑料和其物理性质通过紫外线照射而降低的光降解塑料。

生物降解塑料属于这样一类塑料，即其结合力在环境条件下比特殊控制的更快速地破坏。这种降解塑料可分为下列三类：

（1）〔生物降解塑料〕它是一种由微生物制造的聚合物，是一种生物降解合成塑料例如聚酯，是一种自然聚合物例如纤维素，通过微生物的作用可以完全分解成CO₂和H₂O。

（2）〔混合型离解塑料〕它是通过向塑料中添加一种生物降解物质例如淀粉制备而成，具有生物离解性质。

（3）〔光离解塑料〕除了生物降解性质外它还具有由于添加某种添加剂而形成的用紫外线的光降解性质。

下列材料是上述降解塑料的实例。

（1）生物降解塑料分为：a）由微生物制造的聚合物，b）天然聚合物，和c）从石油原料制的生物降解合成聚合物。

a）由微生物制造的聚合物：

3-羟基丁酸（HB）和3-羟基戊酸（HV）的线性聚酯（BIOPOL：商品名，ICI公司产）。这是通过带有真养产碱菌的糖发酵而成的物质，其分子本身是可降解的。

3-羟基丁酸（HB），4-羟基丁酸，多羟基链烷酸酯（PHA） （由微生物制造的聚酯化合物的通俗名称），和包含β-1，3-葡聚糖（Cardran：商品名，Takeda    Pharamcetutical公司产）的多糖。

b）天然聚合物：

苯甲基木（将木头的纤维素和木质素用苛性钠进行处理，并与含有苯甲基团和乙酰基团的化学物质起反应，制成塑料），高脂肪酸脂化木，添加丙三醇、乙二醇、乳化硅油和脲素的小麦面筋，添加脱乙酰壳多糖、支链淀粉酶、藻酸、甲壳质、脱乙酰壳多糖角叉胶和淀粉的纤维素。

c）从石油原料制的生物降解合成聚合物：

聚酯-聚醚，聚酯-链烯，乙烯/乙烯基醇共聚物，聚酯-酰胺，尼龙（小于10），聚酯，聚醚，聚亚胺酯，酰胺与脂族聚酰胺的共聚物，芳香聚酯和脂族聚酯的共聚物，酰胺和聚己酸内酯。

（2）混合型离解塑料

聚己酸内酯（PCL）与聚丙烯的混合物，PCL与尼龙-6的混合物，PCL与聚苯乙烯的混合物，PCL与聚对苯二甲酸乙酯的混合物，低密度聚乙烯与PCL的混合物，PCL与水合硅化镁的混合物，谷类淀粉或淀粉与合成塑料（如：聚乙烯和聚丙烯）的混合物，POLYCREAN（商品名，Archer    Daniel    Midland公司产），POLYGRADEⅡ，Ⅲ（商品名，Anpacert公司产），ECOSTAR（商品名，UCC）。ECOSTAR包含散布有淀粉的聚乙烯，其分解机理包括分散的淀粉被微生物吃掉，产生聚合物孔洞，然后，其分子链被过 氧化物破坏，而引起离解。

（3）光离解塑料：

ECO（乙烯/一氧化碳共聚物）（商品名，DOW化学公司产），NACKNAL    P（商品名，日本Unicar公司产），POLYGRADE（商品名，Anpacet公司产），PLASTIGON（商品名，印度Masters公司产），ECOLIGHT（商品名，Ecoplastic公司产），添加Fe（Ⅲ）AcAc（二硫化氨基甲酸盐（DNDC）和乙酰丙酮化物（AcAc）的合成物）的低密度聚乙烯（LDPE），添加Zn（Ⅱ）DEC和Ni（Ⅱ）DEC的低密度聚乙烯，含有特殊的含硅聚合物的分解促进剂的代用聚乙醛，添加呫吨酮和蒽醌的聚烯，添加肟异丁烯酸或金属铬合物的丙烯酸盐，添加金属盐类的氧化蜡，和ECOSTAR    PLUS（商品名，Centlaurence    Starch公司产）。ECOSTAR    PLUS是添加了一种能使之发生光降解（通过Norrish    Ⅱ反应而分解）的添加剂的ECOSTAR。

这些塑料在其使用状态在日常生活中不受影响，但是在微生物活性大的环境如泥土或水中，或受紫外线照射的环境下，却会发生破坏。这些破坏过程完全是生物学或光化学性的，由微生物破坏的降解塑料最终破坏后进入二氧化碳和水中。

在混合型的离解塑料中，谷类淀粉或淀粉被微生物吃掉，塑料的结合被劈开，然后，其分子链被过氧化物破开，引起离解。但是，这种塑料并没有完全毁坏，这与生物降解塑料有所不同。所以，必须注 意，可能发生次级的环境污染。

下面结合附图详细叙述本发明。附图中：

图1是一个立体图，示出本发明的墨盒的部分横截面;

图2是装有本发明的墨盒的喷墨装置的外视图;

图3是一个垂直横截面图，示出本发明的墨盒的另一个实施例;

图4示出图3的墨盒中的墨袋的毁坏状态;

图5是本发明墨盒的另一实施例的垂直横截图;

图6是一个分解示意图，示出装本发明墨盒的喷墨托架的一个实例;

图7是图6的喷墨托架的组装好的立体视图;

图8是装有图7的喷墨托架的喷墨装置的主体部分的体视图;

图9是装本发明墨盒的封壳的一种结构的示意透视图;

图10是一个展开视图，示出在制备图9的封壳中将喷墨托架放入壳体中的操作;

图11是图9的展开的封壳支承零件的装配图。

图1是一个立体图，示出本发明的盒形储墨器（墨盒）的局部横截面。标号1是一种弹性件做的密封盖，它通过一内管与一袋式容器（墨袋）3连接，墨袋3保持封闭状态。通过在装置中插入一根与密封盖1连接的供墨管，使密封盖1能向喷墨装置内供墨。墨袋3是柔性的，其内装有墨4，标号2是墨盒外壳，它对应于喷墨装置的承盒件用塑料模压成形，以防止漏墨。

标号5是一废墨吸收器，它可通过喷墨装置的排出口被抛弃。废墨吸收器采用具有良好吸水性的材料制成，以便能吸收从孔7供入盒15的废墨。标号6代表一种较软的非吸水性薄片或者，与废墨吸收器相比，基本上是非吸水性的薄片。废墨吸收器5和薄片6是在需要时才装上的。

按照这个实例能够接受废墨的墨盒15，其结构做成墨袋3直接放在废墨吸收器5上，而薄片6则与墨盒15底部压触，因此，可以保证墨袋3向喷墨装置供墨良好。

图2示出装有上述墨盒15的喷墨装置。标记26是一个喷墨头，它有一个用来产生能量的内部装置（压电元件或热电转换器）和相应于记录信息排出墨滴的机构。30是与负载喷墨头26一起向主扫描方向移动的托架，34是非限制性支承托架30的托架轴，35是携带用于记录信息的记录介质32传动辊。

M是一个脉冲马达，它是传动辊35的传动源，用来在托架内自动地供给记录介质32。标号37是一泵架，用来使盖子复原或使它平行于托架轴34移动。标号38是一个导向轴，它导引泵架30的平行移动。标号39是一个回动弹簧，它使泵架30向图2的右边回移。泵架37装有一支臂37a，它的前端设有一个能插入凸台31的孔37b，凸台31设在托架30的右侧。当托架30向左移动，凸台31插入孔37b，盖43盖住喷墨头26的排墨部分（装有排墨口的部分）时，可防止托架30向上和向下的转动。

滑动齿轮支座42支持滑动齿轮28，它能沿滑动轴向托架30的扫描方向移动。因此，当托架30移动，托架30的凸台31与支臂37a接触时，它们就一起移动，滑动齿轮28向托架的扫描方向移动，并与脉冲马达M驱动的齿轮46啮合，以便能够转动。图2中的标号41是一传动齿轮，它传递驱动力给供纸齿轮，标号40也是齿轮，传递自动供纸的驱动力。标号36是泵齿轮。它传递吸力给作为空吸复原机构的空吸泵27。

齿轮36、40和41由传递驱动力的机构（图中未示出）导引上述传动。在该实例中，盖子43的结构使它通过齿轮28的驱动力在喷墨头26的喷墨部分表面的压触位置与分离位置之间移动。但是，盖子43也可以做成通过公知的导轨在它们的相对于托架移动的位置间移动。

标号44是一刀片，它清理喷墨头26的喷墨部分的表面，并且通过公知的机构（未示出）在清理位置与分路位置之间作受控制的移动，如果有必要，就用来清理喷墨头26。

标号25是废墨导管，其端部24用来将废墨通过孔7排到墨盒15内的废墨吸收器5。

标号50是一种控制喷墨头26复原的机构，该机构在喷墨头26与盖子43相对时控制喷墨头26的能量发生器，并引导与记录不同的排墨控制（预排墨）。此外，用来控制喷墨头26复原的机构50可通过泵27的作用控制盖子43内的墨进入墨盒15，并通过泵27的动作 使喷墨头26复原，以便引导盖子压触喷墨头26时的空吸回复。本发明至少具有一个这样的复原机构。

墨从墨盒15通过公知的方法（未示出）供入喷墨头26。喷墨装置还可以有其他的供墨装置。

虽然在现有技术中制造墨盒托架的材料采用了各种合成塑料，但是本发明至少有一部分结构零件采用上述降解塑料制成。例如，墨盒托架要求具有良好耐久性和耐冲击性。故要选用一种能满足上述要求的材料。具有良好的耐久性和耐冲击性的降解塑料包括：BIOPOL，ECOSTAR，ECOSTAR    PLUS和NACKNAL。尤其是BIOPOL具有良好的防水性和耐热性（熔点180℃），并且很安全。而且，BIOPOL可通过控制它的HV含量来控制它的熔点和结晶度。提高HV含量，其熔点和结晶度就可降低。另外，改变HV含量还可控制BIOPOL的硬度和韧性，添加适量的增塑剂、增强填料和缓冲剂，还可控制BIOPOL的物理性质。另外，BIOPOL有良好的加工性，可用于注射吹塑成形法生产。另一方面，ECOSTAR具有如下特征：

1）由于其颗粒强度比普通塑料的大，故具有较高强度;

2）轻（密度：1.25）;

3）可再生回收;

4）不易带静电;和

5）由于单位热值小故其发热量低。

因此，ECOSTAR是用作墨盒托架壳体的好材料。上述材料都是具有良好的耐冲击性等性能的降解塑料，并且是适用作墨盒托架的材料，因为它们在大量生产过程中具有缓和冲击的特性。因此，至少用得很多的外壳2用降解塑料来制造是很有效的。

墨袋3和薄片6要求具有良好的接触液体的性能和适宜的柔性。例如，BIOPOL具有防自来水和甲醇的性能，是可用的。NACKNAL    P具有良好的防水性，先用紫外线照射而离解，然后可用作放在墨盒外壳内的墨袋。

如上所述，在外壳2采用降解塑料模压成形的情况下，如果使用的墨盒托架要报废，那么，墨袋和其他零件就从外壳2中取出、报废并分别埋掉。上述过程对于环境来说是较好的。降解塑料可以再生回收，即具有低的燃烧热值，因此，除了掩埋法外，其它各种处理方法也都可以用。本发明墨盒可采用图3、4和5所示的结构。在图3、4中，板弹簧9通过平板10总是推着墨袋3，随着墨袋3中墨的消耗，平板10向下移动。

在图3的结构中，如图4所示，当墨袋3内的墨几乎耗尽时，钉12就由板弹簧9通过平板10压触橡皮板件11，以毁坏墨袋3，使墨袋3内剩余墨4流出在外壳2内，从而供入由微生物分解降解塑料制的零件所要求的水等物质。因此，在自然环境下（例如在土壤中）或人造环境下保持一种生物降解的适宜状态也是有效的。

钉12可设在墨袋3内部，也可做在平板10上，当墨用尽时，钉 子就与墨袋3接触并毁坏墨袋，或者，钉12设在板件11上，在平板10上打孔，当墨用完时，钉子就与孔配合，毁坏墨袋3。

另外，如图5所示，墨袋3可做成双重结构，包含两部分，一部分盛墨（墨袋3），另一部分是盛装用来降解由降解塑料制的零件的微生物或提高降解活性的添加剂的容器14。墨袋3还可以有多于三重结构的多重结构形式。在图5所示的一个实例中，一个墨袋可以包含在另一个墨袋内，而每一个墨袋也可单独装在壳体2内，并且，每一个袋子可分别发挥上述的作用。

从利用墨盒中剩余的墨来毁坏降解塑料的观点来看，在图1结构中，不用薄片6隔离废墨吸收器5和外壳2的结构，而是在墨盒使用后，娶出薄片6，或将薄片6卷在适宜的机构上，使废墨吸收器5与用降解塑料制的外壳2相接触，利用废墨吸收器5中排出的墨也是有效的。

下面描述装本发明墨盒的喷墨头托架。喷墨头托架包含整体结构的记录头部分和墨盒部分，如下所述。图6和7是喷墨头托架结构示意图，图8是装有这种喷墨头托架的喷墨装置示意图。

在这实施例中，如图6和7所示，喷墨头托架（IJC）有大的支承能力，墨盒（IT）与喷墨机构（HJU）是整体构成的，喷墨机构的端部从墨盒的前侧稍稍凸出。该喷墨头托架（IJC）用公知的方法固定支承，以便限定在喷墨装置（IJRA）上的托架（HC）内发生的位置和电接触（未示出），该喷墨头托架（IJC）可装到托架（HC）上或从托架 （HC）拆下。

下面说明喷墨头托架（IJC）的结构。在图6中，标号100是一块加热板，在该加热板上有几个电热转换器衬在Si基板上，导线（如Al）用薄膜成型法制成，用来对电热转换器供电。标号200是与加热板100相连的线路板，具有与加热板100的线路相应的线路，并有一个垫片201置于线路终端，接收来自喷墨装置的电信号。

标号1300是一个带槽的板件，它有若干隔板用来隔开几个墨道，并有一个盛墨的共用墨室对各墨道供墨。槽形板1300含有一个接墨口1500，用来承接来自墨盒（IT）的墨，并将墨导入共用墨室，还有一块孔板400，具有几个与各墨道对应的排墨口。这些部分都是整体模压制成的。

标号300是用例如金属制的支板，它以一个平面支承着线路板200的背面，并用作喷墨机构的三个底座。标号500是M形盖弹簧，并以M的中心轻轻压下共用墨室，它集中地压下液道的一部分，最好是通过前面部分501的线性压力压下靠近排墨口的区域。盖弹簧的支腿通过支板300上的孔3121与支板300的背侧面配合，因此，加热板100与槽板1300是在处于夹在支板与盖弹簧之间的状态下相啮合的。因此，加热板100和槽板1300受压于盖弹簧500和它的前面部分501的同心力而固定。支板300带有确定位置的孔312、1900和2000，与墨盒（IT）的两个定位凸台1012和防止热熔的定位凸台1800和1801相配合。另外，支板300有用来使喷墨装置 （IJRA）的托架（HC）在背面定位的凸块2500和2600，而且，支板300还有一个能穿过供墨管2200的孔320。采用胶接法等方法将线路板200固定到支板300上。在支板300上靠近定位凸块2500、2600处分别设有凹入部分2400，彼此相对。在组装的喷墨头托架（IJC）中（图7），上述凹入部分的三条边位于由几条平行槽形成的喷墨头端区的延伸点上，从而防止凸块2500和2600遭受外来物如灰尘和墨汁弄脏。带有平行槽3000的盖板800构成喷墨头托架（IJC）的外壁，并且也构成一个装配带有墨盒的喷墨机构（IJC）的空间。带有平行槽的供墨件600构成一条连接供墨管2200（像一个固定悬臂）的墨流道1600。密封插头602插入供墨件600内，以保证墨流道1600的固定边与供墨管2200之间的毛细管作用。标号601是一个密封件，它使墨盒（IT）与供墨管2200连接密封。标号700是设在供墨管的盒侧端部的滤网。

这个供墨件是便宜的，定位精度高。因为它是模压成形的，故在制造时其精度不降低。而且，在大量生产时，通过悬臂似的墨流道1600可使供墨件对墨流道1600的接墨口1500的加压接触状态保持稳定。在本实例中，仅仅通过使密封胶在上述加压接触状态下流入供墨件一侧就可保证得到较理想的流通状态。采用供墨件上的背面凸起销（未示出）通过支板300的孔1901、1902进入支板300将供墨件600固定到支板300上，然后用热熔法将凸起部分粘结到支板300的背面。由于热熔粘结的背面微微凸起区处在把喷墨机构（IJC） 装配进墨盒侧壁表面的凹入部分（未示出），故可精确地得到喷墨机构（IJU）的定位表面。

墨盒（IT）包含墨盒托架主体1000、吸墨器900和盖板1100，当吸墨器900从对面插入托架主体1000的装配喷墨机构（IJU）的表面后，盖板1100就封闭吸墨器900。

标号900是用来灌墨的吸收器，置于托架主体1000内。标号1200是将墨供入喷墨机构（IJU）的供墨口，也是一个在喷墨机构配置到墨盒托架主体1000的部分1010之前通过从供墨口喷墨的方法对吸墨器900灌墨的喷墨口。

在该实例中，能够供墨的部分是一个在大气中敞开的口和上述的供墨口。由于主体1000内的肋条2300和盖板1100内的部分肋条2500、2400组成了一个盒内容有空气的区域，以便从吸墨器供墨良好，而且该区的形成是在最远离供墨口1200（与连接大气的开口1401连通）的整个角部分，所以，从供墨口对吸墨器进行较好而且均衡地供墨是很重要的。实际上这种方法是十分有效的。肋条2300有四条平行于托架运动方向的设在墨盒主体背面的肋条，防止吸墨器与背表面紧接触。部分肋条2500、2400设在盖板1100内部，在对应于肋条2300的延伸线上，但它们与肋条2300不同，它们所形成的容纳空气的空间比肋条2300大。部分肋条2500、2400分散在面积小于盖板1100总面积的1/2的表面内。通过这些肋条，出现在最远离供墨口1200的角区内的墨可以通过毛细管作用稳定而可靠地引入 供墨口侧。标号1401是一个与大气相通的开口，它设在盖板内，以使喷墨架（IJC）内部与大气相通。1400是置于开口1401内的防水材料，用来防止从开口1401漏墨。

上面所述的墨盒（IT）有一个矩形的平行六面体形的储墨空间，由于其长边是侧表面，故上述的肋条布置是特别有效的。当其长边是对着托架运动的方向，或者储墨空间是立方体时，通过在整个盖板1100遍布的肋条可使来自吸墨器900的供墨稳定之。以矩形的平行六面体作为储墨空间适合于在有限的空间储存尽可能多的墨。为了应用储存的墨来记录而不浪费，在靠近角区部分的表面部分设置能起到上述作用的肋条是很重要的。另外，在本实例中的墨盒（IT）内的内部肋长几乎是按均匀分布的方式对着矩形平行六面体形吸墨器的厚度方向而配置的。这种分布形式的重要性在于它使大气压力分布均匀，并且在总的吸墨器的墨耗尽时，不会存留墨，而且，从一种关于肋条布置的技术思想考虑，如果以长边为半径，以墨盒的供墨口1200凸起在矩形平行方面体的四边形上表面的位置为圆心画一个圆弧，那么，将上述肋条配置在该圆弧的外表面以便使位于圆弧外面的吸墨器很快处于大气状态这一点是重要的。在此情况下，只要大气能够引入肋条区内，与大气相通的墨盒开口就不限于本实例所述的形式。

另外，在本实例中，由于喷墨托架（IJC）的头部的背面做成平面，要求装入喷墨装置的空间要最小，而且储存墨量要大，所以，不仅 能把装置做成小尺寸，而且可减少更换IJC的次数。为了使喷墨机构（IJC）做成整体，利用了装机空间的背部形成与大气相通的开口1401的突起部分，该凸起部分的内部是空心的，并且形成对吸墨器900的总厚度提供大气压力的空间1402。采用这样的结构，就可得到现有技术不能达到的良好喷墨头托架。由于这个提供大气压力的空间1402比现有技术的大，而且设置了开口1401，所以空间1402可以暂时留住墨，而且，即使由于某种故障使墨离开了吸墨器，吸墨器也一定能使墨回复。这就提供了一种良好的喷墨头托架（IJC）。

墨盒（IT）装到喷墨机构（IJU）后用盖板800盖住，因此，除了下开口，喷墨机构（IJU）都是封闭的。由于用来放置于托架（HC）上的喷墨头托架（IJC）的下开口接近于托架，所以喷墨头托架构成一个基本上四面封闭的空间。而且，喷墨头（IJH）在空间产生的热可有效地保持空间温热，但在长时间连续使用后空间的温度会稍稍提高。在该实例中，通过在喷墨头托架（IJC）上表面设置一狭长切口1700来帮助热辐射以防空间的温度提高，也使整个机构（IJU）的温度更均匀而不受环境影响，这一狭长切口1700的宽度比上述空间的要小。

在组装好的喷墨头托架（IJC）中，墨从托架（IJC）的内部通过供墨口1200和设置在支板300上的孔320以及设置在供墨件中部背面的导引开口供到供墨件600。然后，墨从排墨口通过一合适的供墨管和槽板400的导墨口1500流入共用墨室。上述流墨的连接件装配 有一使连接部件密封的垫片，从而形成了供墨通道。

在该实例中，板1300采用具有良好抗墨性的树脂制成，并与孔板400一起在一金属模内模压而成。

上述的整体模压零件包括供墨件600、整体的板1300/孔板400、和墨盒主体1000。因此，组装精度高，而且这些零件可以优质大量生产。由于装置的零件数目比现有技术的少，故可获得希望得到的良好性能。

在该实例中，如图6、7所示，组装之后，在供墨件600的上表面603与带有狭长切口1700的墨盒（IT）顶部的端部4008之间形成一狭长槽S。在供墨件的下表面604与薄板件的上边端部4011之间形成一个类似于槽S的槽，盖板800就在墨盒（IT）的下部粘附到上述薄板件上。设置在墨盒与供墨件600之间的这些槽可大大加速狭长切口1700的热辐射，也防止供墨件和喷墨机构（IJU）遭受加在墨盒（IT）上的不必要的压力。

本实例的上述结构独自地提供了有效的结果，并且提供了综合的效果。

图8是一个装有图6的上述喷墨头托架（IJC）的喷墨装置（IJRA）的示意图。通过由驱动马达5013的前后转动的联动装置传递给齿轮5011、5009的驱动力使导引螺杆5005转动。带有销子（未示出）的支架（HC）与导引螺杆5005的螺旋形槽5004相啮合，并沿箭头a和b所示方向往复移动。标号5002是一张夹纸板，将纸在 整个支架运动的方向上压到压纸卷筒5000上。标号5007和5008是光电耦合器，是一种检测回复位置的机构，当它在该区探测到支架杆5006时，改变马达5013的转动方向。标号5016是一个用来支承盖在记录头的前表面的盖子5022的支承件。标号5015是一空吸机构，用来吸空盖子内部，并通过盖中的开口5023引导记录头的空吸回复。标号5017是一个清理刀片，标号5019是一个使刀片尽可能作前后方向运动的零件。这些零件都由一主体支承板5018来支承。上述刀片也可以是除了这种样子以外的公知的清理刀片。标号5012是用来起动空吸机构的杆，并随与托架连接的凸轮5020的运动而运动，来自驱动马达的传动力由公知的传动机构如离合变速器来控制。

当喷墨头托架处于回复位置区时，就通过导引螺杆5005的动作在相应的位置上进行上述这些加盖、清理和空吸复原的动作。所希望的定时操作对本实例是适用的。上述的每种结构都是一个独自的综合的良好发明，并且是本发明的结构的最佳实例。

在本发明中，至少喷墨头托加（IJC）的一部分用降解塑料制成。

与孔板做成一体的并构成采用热能来排墨的喷墨头（IJH）的带槽板1300最好用降解塑料制造，这种塑料在本实例中采用水基墨汁的情况下具有防水性。从耐久性、静电稳定性和重量轻来考虑，喷墨头托架（IJC）的墨盒（IT）外壳也最好用降解塑料制造。喷墨头托架也最好用具有静电稳定性的降解塑料制造，因为托架与装置的主体有电触头。

同理，在本实例中由于喷墨头托架（IJC）装在托架上并进行扫描，所以喷墨头托架的壳体最好也用比普通塑料更轻的降解塑料来制造。

由于本实例中使用水基墨汁，所以，构成一条从墨盒到喷墨头（IJH）的墨道的供墨件6000最好也用具有良好防水性的降解塑料来制造。

考虑到塑料废弃的量，例如，墨盒托架主体1000、吸墨器900和墨盒（IT）的盖板1100（占据喷墨头托架（IJC）的大部分），最好都用降解塑料来制造。但是，用降解塑料制的零件应按照喷墨头托架（IJC）的设计作适宜的选择。

BIOPOL和NACDNALP是制造构成喷墨头（IJH）的孔板的最好材料。例如NACKNALP具有良好的加工性、防水性、无机化学抗力、力学性能和耐热性，因此可用来制造与墨接触的孔板和盖板。BIOPOL、ECOSTAR和ECOSTARPLUS可用作托架壳体材料。ECOSAR用作喷墨头托架的电触头附近的材料，因为它有良好的静电性能，可防止静电破坏。

下面结合附图详细说明装有本发明墨盒的喷墨头托架或墨盒托架用的一种封壳。

参考图9-11说明装有本发明墨盒的喷墨头（或墨合）封壳的一个例子的喷墨头托架封壳。这种封壳是一种这样的结构，其起接受和密封喷墨头托架（IJC）所用的外罩与起支承该外罩作用的支承板是分开 的，因此，具有防止外部冲击的高效保护作用。外罩的凸缘部分被夹在两块纸板中间，并由其相对的两个表面固定住，从而可靠地支承着外罩。此外，支承板在支承外罩的支承区处切掉一部分，以便从支承件中取出外罩。其他的区域则形成了一个标记区，有效地说明装入和拆卸外罩的方法。在外罩被固定到支承板时，喷墨头托架（IJC）的喷墨头（IJH）向下朝重力方向（箭头A的方向），故喷墨头中的墨水从喷出口处流回，有效地防止了空气（泡）从喷墨口处进入喷墨头。

这种喷墨头托架的封壳含有一个外罩71和一个支承板74。外罩71带有一个作为能够接受喷墨头托架（IJC）的接受零件的主体61和一个作为与盖板63的连接区以便密封外罩主体61的凸缘61b;支承板74含有一个带有开口的板72和面板73。开口板72带有一个比外罩71的主体61的周边大、并能插入外罩主体61的开口72a，和与凸缘部分61b的周边相接触的开口周边72b，以及开口周边72b的外围部分72c。通过将面板面对面地安放到开口板72上便可由面板73与开口板72一起夹住凸缘部分61b。

位于上述外罩71中的喷墨头托架（IJC）的结构例如图7所示，在喷墨头（IJH）上带有一个防止在放入时墨从喷墨口漏出的薄片62和一个带有用来压紧薄片62的弹性件64的加压件（盖）65。

薄片62是一种密封用的薄片，它的面积较大，能盖住喷墨头（IJH）的喷墨件的整个表面。例如，通过在喷墨头端部朝外设置一个凸出部分面向薄片62，则当从喷墨头上撕下薄片时，该凸出部分起 到一个垫圈的作用。若要将薄片62固定到喷墨头（IJH）上，则可在薄片62与喷墨头（IJH）的喷墨件的表面1之间涂上粘接剂。

加压件65的宽度与喷墨头的喷墨件的表面1相对应，其结构能够安装到喷墨头上，也可从喷墨头上拆下来。也可将两个或多个薄片62、弹性件64和加压件65做成整体。

如图10所示，喷墨头的喷墨件的表面及其周围表面紧紧地为薄片62所盖住，这种密封状态是通过弹性件64的弹性变形来维持的，因此，极其有效地防止了漏墨。

上述喷墨头的封壳由上述外罩主体61和与外罩主体整体连接成封壳的盖板63组成。

外罩主体61带有与喷墨头托架（IJC）保持非接触状态的壳壁61c、凹入部分61a和与盖板63整体连接的凸缘部分61b，凹入部分61a从壳壁61c凸出进入喷墨头托架接受区，并支承放入的喷墨头托架、使其固定在它的位置上。喷墨头托架（IJC）的喷墨口在接受空间里与壳壁保持非接触状态。如各图所示，四个凹入部分61a中位于喷墨口处的凹入部分被切得更深，从而使喷墨口放进接受空间的更深处，因此，更有效地保护了喷墨口。此外，在上述的结构中，可防止用户反向放进喷墨头托架。

壳壁61c要有足够的强度并由具有适当厚度的材料制成。壳壁61c厚度根据材料的类型进行适当的选择例如大于0.1mm，更好是大于0.3mm，最好为大于5mm。厚度的上限为小于1.2mm。

此外，凹入部分61a最好具有减震性能以缓和或吸收冲击而达到保护里面的喷墨头托架。如果凹入部分61a做成与壳壁61c具有同样的强度和刚性，则壳壁61a受到的冲击就有可能直接传给里面的喷墨头托架，因此，托架就会发生损伤。从这一观点出发，凹入部分被做得比较薄，并且最好是有弹性的。凹入部分61a的厚度应根据材料进行适当选择，例如，厚度小于0.8mm，更好是小于0.6mm，最好为小于0.4mm。其厚度的最低极限为大于0.05mm。

通过在外罩主体61的底部设置凸缘部分61b，便可用简单的方法将外罩主体61与底板63紧紧地连接在一起。凸缘部分61b可在模压外罩主体61时与其他部分同时整体地模压出来。凸缘部分61b的厚度可以与壳壁61c相同。凸缘部分61b最好沿与外罩主体61的连接区设置肋条61e，并由盖板63加强。肋条61e可以凸出向着盖板63，也可向反向凸出。但是前者较好，因为这样外壳主体61可与盖板63连接更牢。若将凹入部分61a和壳壁61c的各个角做成圆弧状，就更能改善其减震性能。圆角部分的弯曲半径最好较大，其弯曲半径应根据凹入部分61a的尺寸进行适当的选择，例如为大于2mm，更好是大于3mm，最好为大于5mm。

凹入部分61a的形状要进行适当的选择，以便有效地保护喷墨头托架（IJC）并将其牢牢地固定在它在外罩中的位置上。在图中所示的例子中，喷墨头托架（IJC）由四个凹入部分61a所支承，并且所示的凹入部分的外形是比较好的。但是，凹入部分的数量是可以任意 选择的。

在凹入部分61a中，喷墨头托架（IJC）的支承部位与喷墨头托架（IJC）之间最好不要有较大的间隙，因为间隙太大会使托架受振和移动。另一方面，这一间隙也不能太小，因为太小时托架就较难放进外罩61中，并且来自壳壁61c的振动很容易传给托架。这一间隙的大小应根据凹入部分61a的结构及其与托架间的配合进行适当选择，其大小为0.5mm-3mm，最好为0.5mm-2mm。

盖板63的材料和厚度根据喷墨头托架（IJC）的重量和强度进行选择。盖板63含有一层薄膜、一层薄板或由可降解塑料、其它树脂或金属制成的板;或者含有一种至少由一层薄膜、一层薄板和一层板组成的层压板。在采用层压板作为盖板63时，与外罩主体61没有粘在一起的盖板63的表面层（下称“外层”）由纸制成，故在环境发生变化，特别是湿度变化时，有时会因纸的吸湿和脱湿而使盖板发生卷曲变形。因此，外层最好包上防潮层，例如铝、偏二氯乙烯、聚丙烯等以防变形，这样也可防止外层脱离外罩主体61的粘接部位和盖板63。

作为防潮层，从成本和强度看来，采用厚度为15μm-100μm的聚丙烯较好。

在喷墨头托架（IJC）放入外罩主体61后，用各种连接方法将外罩主体与盖板63连接起来。例如，在外罩主体61和盖板63由同种树脂材料做成时，可用例如热熔或超声波熔融的方法将它们连接起来。此外，也可在要与底板63进行连接的部位设置一易剥层，并利用 这一易剥层进行连接。利用易剥层的方法之优点是，当封壳被打破而使喷墨头托架受损时，可以很容易地从外罩主体61上将盖板63取下来。考虑到喷墨头托架的防湿保养例如抗湿性和容易拆开，采用易剥层最好。作为易剥层（由各种热熔体系制成的薄层），可用聚乙烯体系和EVEER体系。

在制造盖板63时，最好带有一个指夹63a，用以方便拆开盖板与外罩主体61间的连接。对于这种实施例，指夹63a设置在喷墨头托架（IJC）的喷墨件附近，但最好尽可能远离喷墨件，在借助指夹63a将盖板63从外罩主体61上撕下来时，要避免手指碰到喷墨头托架上最需要保护的喷墨件。

通过选择本发明封壳的结构材料，便可保持喷墨头托架的湿度环境，也就是说，防止喷墨头托架湿度的提高及其水分向外蒸发。

此外，当制造除上板61c-2外其余部分的原材料板是从外罩主体61的上板61c-2向着底面（凸缘61b）方向真空拉制并模压形成凹入部分61a、壳壁61c的侧壁61c-1和弯曲部分位等时，每一部分的厚度将变得更加均匀且不出现针孔，从而提高了每一部分的抗渗潮性能。

如果在真空模压成的外罩主体上没有安排上述的弯曲部位，就会在外罩主体壁和凹入部分的交界处以及壳壁和凸缘的交界处形成厚度较薄的转角。此处会出现针孔，并且当跌落时容易发生损伤从而降低了它的抗渗潮性。因此，通过将交界处模压成弯曲状，便可更有 效地防止薄壁部位的出现，而且具有更加均匀的良好抗渗潮性，从而获得一种具有较好的抗跌落冲击性能的外壳。

当外罩主体61和/或盖板63由透明的或半透明的材料制成时，透过包装外罩，可以看见喷墨头托架62。

如上所述（见图9、10），通过喷墨头托架的喷墨口表面上设置一块盖住（密封）喷墨口的薄片62，便能显著减少从喷墨口处蒸发出去的墨水量，从而适当保持接受空间的湿度并防止盖板的卷曲变形，并且也使从墨盒到喷墨口的供墨通道保持良好的工作状态。薄片62不限于图9、10所示的形状，它可以采用各种形状。

从保护喷墨头托架中必须小心保护的喷墨口的观点看来，设置加压件65是可取的，因为当用户从外罩中取出喷墨头托架时，应避免手指插进喷墨口里。最好设置加压件65，这样，喷墨头托架就不会移动，即使它在外罩中的间隙内移动，也不会与外罩主体61的壳壁61c相接触。

支承板74带有一个比外罩主体61的周边大并能插入外罩主体61的开口72a;一个带有与凸缘部分61b的周边相接触的开口周边72b和开口周边72b的外围部分72c的开口板72;一个面对面与带开口板72安放在一起、并能与开口板72一起夹住凸缘部分61b的面板73;和一个与开口板72相邻的标记区75。

上述开口72a能够插入外罩主体61，并且其形状和尺寸几乎与外罩主体61相同，因此，外罩主体61在插入开口后不会晃动。通过 在外罩主体61与开口周边相接触的四周设置凸缘61b，可使外罩主体61不会从开口72a中脱落。

在这一实施例中，开口板72、面板73和支承板74的标记区部位75都由纸板制成。外罩71的凸缘部分61b是这样夹紧的：拆下面板73使其到达插入到开口板72中的开口72a里的外罩71一侧的盖板63处，使外罩71被夹紧并防止它脱开。

开口板72和面板73通过开口的外围部分72c和面板73中与外围部分72c相对应的部位间形成的粘接区73b连接在一起，如图11所示。特别要指出的是，在这一例子中，由于开口板72和面板73是被弯曲而连接在一起的，故弯曲面积并非粘接面积73b。

如图11所示，面板73带有一个切开的部位73a，用以取出2封好的外罩71。在这一例子中，切开部位的结构是可通过从一端到另一端撕开一个条带而使其打开的，也就是说，它像一条拉链。切开部位73a视需要设置，并且其形状和位置可以随意选择。

结构如上述的喷墨头托架封壳的装配方法如图10和图11所示。将喷墨头托架（IJC）放入外罩71中，用盖板63密封外罩71，再将外罩71插入到开口板72中的开口72a里。在这种状态下，拆下面板73，从盖板的一侧夹住外罩71。也就是说，外罩71的凸缘61b由开口板72的开口边72b和面板73与开口边72b相对应的部位夹住。而后，再通过例如热熔法使上述粘接面积73b粘合起来，封壳便装配好了，如图9所示。

封壳在上述状态下通过支承板74中的吊钩口74a被钩住，接受喷墨头托架（IJC）的外罩71固定在支承板74上，使设置在上述喷墨头托架上的喷墨头（IJH）处于沿重力方向向下（箭头A的方向）的工作位置。

当喷墨头（IJH）沿重力方向向上搁置时，空气会从喷墨口和墨路引入，并且由于墨水向下流动而使墨室充满气泡。这些缺点已为上述结构所克服。

因此，当喷墨头托架如图9所示沿纵向固定时，喷墨头也支承在沿重力方向向下的位置上。

在这一例子中，由于支承板74、特别是支承外罩71的部位是双层结构，故当受到例如落物等的外来冲击时，支承板74能起到有效的缓冲作用。因此，外罩不变形，喷墨头托架安然地被支承着，不会受到任何不良的影响。

如图9所示，支承板74在与开口板72相邻的部位是一个连续的平面，并且带有一个标记部位75，在此处可贴上标签，说明取出喷墨头托架及其处理方法。此外，由于面板73仅盖住了开口板72中的开口72a的部位，故与外罩处的表面（也就是面板73上带切开部分7a的表面）相对的另一头的表面也可用作贴标记件80的区域。

具有上述结构的封壳一般在取出喷墨头托架后都弃掉，特别是封壳本身没有价值且很难回收时更是如此。

因此，封壳通常作为废物和其它废物一起处置，除非要回收它或 者是它可以被烧掉。故封壳最好用燃烧热值较小的降解塑料来制造。当然，各种结构零件各有其所需的特性要求。综合考虑这些因素，托架的外罩主体61最好用BIOPOL或ECOSTAR制造。特别是，喷墨头托架最好具有静电稳定性，因为它有电接触部分以输入记录信号。因此，具有优良静电特性的ECOSTAR是较好的喷墨头托架材料;而外罩主体必须具有优良的可模塑成形性，故最好用降解塑料例如BIOPOL、ECOSTAR和ECOSTAR有PLUS制造。

ECDSTAR和ECOSTAR    PLUS通过在合成塑料中弥散分布有谷类淀粉等物质而具有可生物降解的或可光降解的性能。因此，比如可通过在常用作外罩的结构材料的丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物树脂（ABS）树脂、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、对苯二酸乙二醇缩聚物等中弥散加入ECOSTAR或ECOSTAR    PLUS，便可获得一种具有所需特性的材料。外罩主体61的盖板63、支承板74等可从各种满足上述特性的降解塑料中任意选择。支承板也可以用纸做成，不需要采用降解塑料。

上面已说明了各种用做喷墨头托架、墨盒托架和这些托架的封壳的材料，但可用的材料并不只限制于这些。能满足上述条件的降解塑料是用作这些零件的较好材料，但所用的结构件也不只限于上述这些，降解塑料最好用在可和其他塑料一起使用的零件。

在降解塑料中，例如，由微生物降解的程度取决于淀粉含量的混合型能崩解的塑料可造成次级环境污染。因此，需要用特殊的方法和 再循环对塑料进行回收，或者用活性污泥等对其进行降解处理。

上面已说明了用外罩封装喷墨头托架（IJC）的例子，然而，各种商用计算机或各种记录介质，例如调色剂、纸带、软盘和磁带都可用这种外罩进行封装。

实例1：用一种可生物降解的塑料BIOPOL作为墨盒托架的外壳材料。如上所述，BIOPOL是一种3-羟基丁酸（HB）和3-羟基戊酸（HV）的线性聚酯，并且其特性可通过控制HV的含量来控制。例如，托架封壳需要有好的强度和稳定性以及优良的耐墨水性，因为它直接与废墨相接触。上述生物聚合物可通过将HV的含量控制在约5%（重量）的办法使其具有适合作相当硬的材料的物理性能。如果HV的含量少于5%（重量），则该生物聚合物变脆，而当HV的含量高于5%（重量）时，它又变软。即使此聚合物中HV的含量大于5%（重量），也可通过加入能提高刚度的添加剂使其强度提高。

此外，由于BIOPL具有良好的抗水质墨水性，故适用于喷墨记录中所用的水质墨水系，例如，根据使用目的的不同适当含有记录剂和液体介质的墨水。

上述液体介质包括水和水与有机溶剂的混合物。例如，有机溶剂为含1-4个碳原子的醇类（甲醇、乙醇、n-丙醇、异丙醇、n-丁醇、仲丁醇、叔丁醇、异丁醇等）、酰胺类（例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等）、酮或酮醇（例如丙酮、双丙酮醇等）、醚类（例如四氢呋喃、二恶烷等）、聚二醇类（例如聚乙二醇、聚丙二醇等）、亚烷基团的碳原子 为2-6的亚烷基二醇类（例如1，2-亚乙基二醇，丙二醇、1，2，6-己三醇、硫代二甘醇，己二醇、二甘醇等）、甘油、低级的多元醇的烷基醚（例如乙二醇甲醚、二甘醇甲（或乙）醚、三甘醇甲（或乙）醚等）。

此外，需要时墨水中可以加入各种添加剂，例如：粘度调节剂（例如聚乙烯醇、纤维素、水溶性树脂等）、加溶剂（例如像N甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮等的含氮杂环酮）、各种表面活性剂、表面张力控制剂（例如二乙醇胺、三乙醇胺等）和PH值控制剂（例如缓冲剂等）。

实例2：用一种可光降解的塑料NACKNALP作为墨盒托架的墨袋材料。NACKNALP是由乙烯和一氧化碳共聚而成的ECO共聚物，并且可由紫外线照射的Norrish    Ⅱ反应所降解。NACKNALP适用于用作墨袋材料，因为它具有优良的可加工性、耐水性、耐无机化学物质性以及较高的力学性能和低温性能等。

在这种情况下，NACKNALP可用与墨水袋类似的方法使用，即对墨盒外壳染色或使其变得不透明，这样墨盒托架的内部就不会受到日光的直接照射。墨袋从墨盒托架中取出后则用紫外线照射的方法处理和降解。

实例3：用可生物降解的塑料CEOSTAR作为封装托架和在市场销售过程中保护托架的封壳材料。ECOSTAR是一种弥散在合成塑料中而使合成塑料变成可生物降解的添加剂。因此，ECOSTAR可更有效地发挥合成塑料的特性，并可提高合成塑料的强度、降低在焚 烧处理中每单位重量的燃烧热值、使它不易发生静电放电且可再生产。

因此，ECOSTAR适用于作为由用户处理并难以回收的封壳材料。它可用任何一种处理方法、例如焚烧、回收、和埋掉进行处理，故能有效地保护环境。

本发明不限于上述例子，能满足各种特性的降解塑料都可选用作各种结构件的材料。而且，要随时更换以保养喷墨装置的塑料零件也可用降解塑料来制造以防止环境污染。

通过用降解塑料制造墨盒、喷墨头托架、喷墨头托架的封壳、喷墨装置中的更换零件中至少一种零件，就可解决关于处理它的废零件的问题。

特别是，通过利用降解塑料来制造耗损件和更换件，便能有效地防止发生与环境污染有关的废塑料处理问题。

Claims (12)

1、一种墨盒，包括一储墨的储墨元件及存放储墨元件的外壳，其特征在于所述的储墨元件由一种光降解塑料制成，其降解可由光的照射来促进，而外壳由一种生物降解塑料制成，其降解作用可由微生物来促进。

2、按照权利要求1的墨盒，其特征在于所述的储墨元件是一种储墨的袋形容器。

3、按照权利要求1的墨盒，其特征在于所述的储墨元件是空心的储墨元件。

4、按照权利要求1的墨盒，其特征在于所述的外壳是光线不能透入内部的不透光的或有色的。

5、按照权利要求1的墨盒，其特征在于所述的墨盒可以从一个记录头上拆卸下，所述记录头是由降解塑料制的。

6、按照权利要求1的墨盒，其特征在于所述的墨盒与一个记录头是构成整体的，所述的记录头是由降解塑料制的。

7、按照权利要求1的墨盒，其特征在于所述的墨盒可从一袋置上拆卸下。

8、按照权利要求1的墨盒，其特征在于所述的墨盒设置有在墨消耗后促进生物降解的促进剂。

9、按照权利要求8的墨盒，其特征在于所述的促进剂设置在储墨元件中。

10、按照权利要求1的墨盒，其特征在于所述的墨盒是装在一个外包装中运送，并且外包装的一部分是由降解塑料制的。

11、按照权利要求1的墨盒，其特征在于所述的生物降解塑料是一种通过生物降解作用完全降解的完全生物降解塑料。

12、按照权利要求1的墨盒，其特征在于所述的生物降解塑料是一种包括散布着生物降解材料的合成塑料在内的生物离解塑料。

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