CN105291596B - 墨罐和打印机 - Google Patents

Abstract

本发明提供墨罐和打印机，所述墨罐具备：贮存部，其贮存墨水；供给口，其将贮存在所述贮存部的墨水供给至打印机；供给口密闭部件，其密闭所述供给口；空气口，其在所述墨水的液面上方将所述贮存部的内部与大气空间连通；以及空气口密闭部件，其在能够供针管插入和拔出且未插入所述针管的状态下密闭所述空气口。

Description

墨罐和打印机

于2014年7月25日提出申请的日本专利申请No.2014-151567的全部公开内容被以引证的方式援引于此。

于2015年3月18日提出申请的日本专利申请No.2015-054406的全部公开内容被以引证的方式援引于此。

技术领域

本发明涉及墨罐(ink tank)和打印机。

背景技术

近年，以降低运行成本(running cost)为目的，已开发能够安装大容量的墨罐的喷墨打印机。大容量的墨罐不搭载于搭载印刷头往复移动的滑架上，而是使用挠性的管从墨罐将墨水供给至印刷头。墨罐为具有可搬运性的密封结构，在更换时，需要进行下述作业：通过剥下密封件，卸下盖而将墨罐的内部与大气空间连通。通过该作业，能够利用大气压将墨水向印刷头的方向压出。

专利文献1：日本特开2013-119239号公报

可是，在进行使墨罐的内部与大气空间连通的作业时或在使用后将墨罐从打印机卸下时，存在手容易被墨水污染的问题。

发明内容

本发明的一个方式的目的在于提供更换作业容易的墨罐和墨罐的更换容易的打印机。

(1)用于实现上述目的的墨罐具备：贮存部，其贮存墨水；供给口，其将贮存在所述贮存部的墨水供给至打印机；供给口密闭部件，其密闭所述供给口；空气口，其在所述墨水的液面上方将所述贮存部的内部与大气空间连通；以及空气口密闭部件，其能够供针管插入和拔出且在未插入所述针管的状态下密闭所述空气口。

(2)另外，用于实现上述目的的打印机具备：授受部，其从墨罐的供给口接受墨水的供给；针管，其能够贯通空气口密闭部件，所述空气口密闭部件在所述墨水的液面上方密闭所述墨罐的空气口；以及针支承部，其将针管支承成能够相对于所述空气口密闭部件进行插入和拔出。

根据这些发明，由于能够利用设置于打印机的针管的插入和拔出来使墨罐的内部与大气空间连通或密闭空气口，因此，墨罐的更换作业变得容易。具体而言，例如，由于无需直接操作空气口密闭部件，因此，在进行使墨罐的内部与大气空间连通的作业时或将使用后的墨罐从打印机卸下时，手不易被墨水污染。并且，“墨水的液面上方”意味着：在将墨罐适当地安装于打印机的状态下成为墨水的液面的上方的区域。

附图说明

图1A是卸下了墨罐的状态的打印机的外观立体图。

图1B是打印机所具备的墨罐的示意性的剖视图。

图2A是打印机的外观立体图。

图2B是墨罐的示意性的剖视图。

图3A是实施方式2中的打印机的外观立体图。

图3B是打印机所具备的墨罐的示意性的剖视图。

图4是其他实施方式中的、打印机所具备的墨罐的示意性的剖视图。

图5是其他实施方式中的、卸下了墨罐的状态的打印机的外观立体图。

标号说明

1、1c、1k、1m、1y、32c、32k、32m、32y：墨罐；2、2a、2b：打印机；11、11c、11k、11m、11y：空气口密闭部件；12、33：空气口；13：供给口；14：供给口密闭部件；21：收纳部；22：盖；23：针管；23c：针管；23k：针管；23m：针管；23y：针管；24：连接体；25：泵；34、222：曲折通道；34b、222a：折曲部；241：导管；242：突起；243：阀；244：密封环；245：流路；D：第1方向；H：液面；J1、J2：转动轴。

具体实施方式

下面，参照附图按以下的顺序对本发明的实施方式进行说明。另外，对各图中相对应的结构要素标记相同的标号，并省略重复的说明。

(实施方式1)

1.概要

图1中示出了作为本发明的一个实施方式的打印机2和墨罐1。打印机2具备喷墨式的印刷机构，并能够安装大容量的墨罐1。因此，打印机2中设有用于收纳墨罐1的收纳部21。在收纳部21设有覆盖所收纳的墨罐1的盖22。在盖22的内侧设有针管23。当关闭盖22时，针管23插入墨罐1的空气口密闭部件11中，从而墨罐1的内部空间与大气空间连通。为了使墨罐1成为能够使用的状态，需要使墨罐1的内部空间与大气空间连通，但根据本实施方式，使用者不直接操作空气口密闭部件11，就能够使墨罐1的内部空间与大气空间连通。

2.墨罐的结构

如图1B所示，墨罐1中形成有空腔的贮存部10。墨罐1将墨水贮存在贮存部10中。优选用透明或半透明的材料来构成贮存部10以便容易目视判断墨水余量。在图1A中，虽然示出了能够独立地更换黑色墨水用的墨罐1k、青色墨水用的墨罐1c、品红色墨水用的墨罐1m、黄色墨水用的墨罐1y的形态，但墨罐1也可以是具备按照墨水的种类来分隔贮存部的内壁的形态。

在将图2B的墨罐1安装于打印机2的状态下成为底的部分形成有作为贯通孔的供给口13。在未使用墨罐1的状态下，供给口13被供给口密闭部件14密闭。供给口密闭部件14例如由铝等的金属膜、塑料膜、或金属和纸的叠层膜构成。也可以使用用于防止供给口密闭部件14的破损的能够卸下的盖来保护供给口密闭部件14。

在将图2B的墨罐1安装于打印机2的状态下成为墨水的液面H的上方的部分形成有作为贯通孔的空气口12。在未使用墨罐1的状态下，空气口12被空气口密闭部件11密闭。如图1B所示，空气口密闭部件11中能够插入针管23，并且，即使在插入针管23后又拔出的状态下，也会如图2B所示那样将空气口12密闭。这样的空气口密闭部件11例如由天然橡胶、硅弹性体树脂等弹性材料构成。

3.打印机的结构

图1A和图2A中，示出了这样的打印机2：当关闭盖22时，收纳部21所收纳的墨罐1整体被盖22和收纳部21覆盖。只要墨罐1的装卸容易，收纳部21可以设置在任何位置，另外，只要是能够保持墨罐1的形态，可以是任何形态。

如图1A和图1B所示，打印机2具有安装于墨罐1的连接体24。连接体24具有无论是相对于墨罐1还是相对于收纳部21都能够装卸的结构。连接体24例如通过卡扣配合或螺钉安装于墨罐1。连接体24在安装于墨罐1的状态下收纳于收纳部21的下方。在墨罐1是按照墨水的种类能够更换的结构的情况下，使连接体24针对每个墨罐独立。

在连接体24形成有刺破供给口密闭部件14的突起242。在突起242的周围设有用于将从被突起242刺破的供给口密闭部件14漏出的墨水留在内侧的密封环244。在连接体24的内部形成有将墨水从突起242的末端引导至阀243的流路245。阀243具有这样的结构：当将导管241插入连接体24时打开，当将导管241从连接体24拔出时关闭，所述导管241将墨水引导至泵25，所述泵25将墨水送出至未图示的印刷头。在构成为能够将多种墨水分离贮藏在1个墨罐1中的情况下，1个墨罐1需要多个供给口13和供给口密闭部件14。在该情况下，可以将同时刺破多个供给口密闭部件14的多个突起设置于1个连接体24。

收纳部21的盖22具有在关闭的状态下堵住收纳部21的凹部、在打开的状态下敞开收纳部21的凹部的形态，并以能够转动自如的方式与收纳部21连结。

在盖22的内侧(与收纳部对置的一侧)设有针管23，针管23是由不锈钢、铝合金等构成的细管状的针。并且，针管23的截面形状并不限于O字的形状，也可以如C字那样内外连接，也可以不是圆形而是多边形。针管23在盖22关闭的状态下刺穿墨罐1的空气口密闭部件11的位置上被固定于盖22。即，针管23利用盖22而相对于空气口密闭部件11被定位。在图1A所示的打印机2中设有与墨罐1k的空气口密闭部件11k相对应的针管23k、与墨罐1c的空气口密闭部件11c相对应的针管23c、与墨罐1m的空气口密闭部件11m相对应的针管23m、与墨罐1y的空气口密闭部件11y相对应的针管23y。针管23具有贯通空气口密闭部件11的长度。另外，针管23具有细到下述这样的程度的外径：由针管23在空气口密闭部件11形成的贯通孔在针管23被拔出之后能够封闭。此外，针管23具有下述这样的内径：该内径使得足够供空气流通、且相对于墨水的流路阻力大到墨水不易发生逆流的程度。

在盖22的内部形成有作为大气通道的曲折通道222。曲折通道222具有这样的功能：在移动打印机2时等，防止从墨罐1逆流的墨水流出，并且防止墨罐1的墨水的蒸腾。因此，曲折通道222具有多个折曲部222a，且细到相对于墨水的流路阻力足够大的程度。曲折通道222的一端与针管23连通。曲折通道222的另一端向大气空间开口。

在收纳部21的下方设有导管241。导管241的一端与连接体24的阀243连接。导管241的另一端与泵25连接。泵25通过连接体24和导管241从墨罐1接受墨水的供给。泵25将墨水供给至未图示的印刷头。印刷头具有以公知的喷墨方式喷出墨水的功能。

4.动作

墨罐1以在贮存部10中填充了墨水的状态而被提供。使用者使用墨罐1时，如图1B所示，将连接体24安装于墨罐1。当将连接体24安装于墨罐1时，连接体24的突起242刺破供给口密闭部件14，从而将连接体24的流路245与墨罐1的贮存部10连通。此时，墨罐1的供给口的周围与连接体24的突起242的周围之间紧密贴合。此外，在打印机2的导管241未安装连接体24的状态下，阀243关闭。另外，当将连接体24安装于墨罐1时，墨罐1的空气口密闭部件11封闭。即，在安装了连接体24的墨罐1未被安装于打印机2的状态下，贮存部10还处于密闭状态。因此，在使用者将连接体24安装于墨罐1时，不会被墨水污染手。

当将安装有连接体24的墨罐1插入收纳部21时，导管241被插入连接体24的阀243，阀243打开。由于在未关闭盖22的状态下，墨罐1的贮存部10不向大气空间敞开，因此，即使阀243打开，墨水也不会从墨罐1的供给口13流出。

当将墨罐1插入收纳部21并关闭盖22时，被盖22支承的针管23刺破并贯通空气口密闭部件11。当针管23贯通空气口密闭部件11时，墨罐1的贮存部10通过针管23和曲折通道222与大气空间连通。其结果是，贮存部10的墨水借助经曲折通道222和针管23导入的大气的压力而从供给口13流出。并且，也可以构成为，通过关闭盖22来压下墨罐1和连接体24，其结果是，导管241被插入阀243，从而阀243打开。

当泵25被驱动时，在泵25的上游侧，墨水的下游侧由于泵25而相对于大气压成为负压，因此，贮存在贮存部10的墨水从供给口13被吸入到作为授受部的泵25中，并被压出至印刷头。当印刷头被驱动时，墨水从印刷头喷出，附着在印刷介质上。

当打开收纳有墨罐1的收纳部21的盖22时，被盖22支承的针管23从空气口密闭部件11被拔出。其结果是，由于空气口密闭部件11被封闭，因此，来自供给口13的墨水的流出停止。当将墨罐1从收纳部21取出时，连接体24不从墨罐1脱离而是维持与墨罐1结合的状态，因此，导管241从阀243被拔出，阀243关闭。这样的动作可以通过适当地设定墨罐1与连接体24的卡扣配合、基于螺钉等的结合力来实现。另外，如果预先将连接体24安装于从打印机2卸下的墨罐1，还能够在不使残留墨水劣化或泄漏的情况下保管墨罐1。

根据以上说明的实施方式，由于墨罐1设置有空气口密闭部件11，该空气口密闭部件11能够供针管23插入和拔出，并且在未插入针管23的状态下密闭空气口12，因此，无需直接操作空气口密闭部件11就能够更换墨罐1。另外，由于针管23被打印机2的盖22支承，因此，无需直接操作针管23就能够更换墨罐1。因此，在墨罐1的更换作业时能够防止使用者的手被墨水污染。

并且，由于支承针管23的针支承部是收纳墨罐1的收纳部21的盖22，因此，不需要仅以将针管23刺穿空气口密闭部件11为目的的作业。即，墨罐1的更换作业容易。

另外，由于将用于使墨罐1的内部向大气压敞开的曲折通道222形成于打印机2的盖22，因此，能够使曲折通道222较长，在移动打印机2时能够防止墨水从曲折通道222漏出。另外，由于在曲折通道222中形成有多个折曲部222a，因此，能够更为可靠地防止墨水的漏出。

此外，由于墨罐1形成为简单的结构即可，因此，能够降低墨罐1的成本。

5.其他实施方式

另外，本发明的技术范围当然不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的宗旨的范围内添加各种变更。

例如，当要在针管未刺破空气口密闭部件的状态下执行印刷时，由于在墨水未供给至印刷头的状态下驱动印刷头，因此，成为故障的原因。因此，也可以设置用于检测兼用作针支承部的收纳部的盖是否已适当地关闭的传感器。通过设置这样的传感器，能够检测出是否为针管刺穿空气口密闭部件而能够使用墨罐的状态。另外，墨罐的空气口也可以形成于墨罐的侧壁的墨水液面上方的部分。另外，供给口密闭部件也可以构成为，能够插入和拔出用于从墨罐导出墨水的针管且在该针管未被插入的状态下密闭供给口。具体而言，可以使供给口密闭部件和空气口密闭部件的结构相同。

另外，也可以在墨罐内将墨水与空气之间隔开。具体而言，可以将墨水收纳于铝袋中。

此外，虽然墨罐的成本会增加，但也可以将曲折通道设置于墨罐侧或使连接体与墨罐一体化。

另外，也可以使收纳部的盖构成为能够相对于打印机主体装卸。另外，收纳部的盖也可以针对每个墨罐独立。例如，如图1A所示，在安装有多个墨罐的情况下，可以针对每个墨罐设置1个独立的盖。另外，如果以墨罐的供给口位于比印刷头足够高的位置的方式构成收纳部，则还能够省略用于抽吸墨水并供给至印刷头的泵。

曲折通道可以构成为，一个端部在大气中开口，形成共用的一个开口，另一个端部能够分别与多个墨罐的空气口连通，并且，曲折通道也可以构成为，分别形成与多个墨罐的空气口相对应且在大气中开口的独立的开口部，并独立地进行设置。

(实施方式2)

在实施方式1中，对在盖22中设有曲折通道222的打印机2进行了说明，而在实施方式2中，将对在墨罐中设有曲折通道的打印机进行说明。图3A是本实施方式中的打印机2a的外观立体图。

如图3A所示，在收纳部21中，黑色墨水用的墨罐32k、青色墨水用的墨罐32c、品红色墨水用的墨罐32m、黄色墨水用的墨罐32y沿以箭头示出的第1方向D排列。

盖30k、30c、30m、30y具有轴线方向用第1方向D的虚线示出的转动轴J1，并以能够转动的方式与收纳部21连结。盖30k、30c、30m、30y与墨罐32k、32c、32m、32y相对应，能够独立地转动。

盖30k、30c、30m、30y在关闭的状态下覆盖墨罐32k、32c、32m、32y的上方，并在打开的状态下使墨罐32k、32c、32m、32y露出。

图3B是图3A的打印机2a所具备的墨罐32k的示意性的剖视图。如在实施方式1中进行了说明的那样，在连接体24上形成的突起242将设置于供给口13的供给口密闭部件14刺破的状态下，墨罐32k被收纳于收纳部21。

在图3B的盖30k的内侧具有针管23，在盖30k的外侧形成有与针管23连通的大气口31。

在贮存部10的上侧壁部35的中央部形成有空气口33。空气口33的盖30k侧开口，与盖30k相反的一侧为被底壁33a封闭的凹状形状。空气口33的上侧被空气口密闭部件11密封。如图3B所示，在盖30k关闭的状态下，针管23贯通空气口密闭部件11。

在上侧壁部35形成有作为大气通道的曲折通道34。在曲折通道34中形成有多个折曲部34b。曲折通道34的端部34c和端部34d通过未图示的曲折通道连通，该未图示的曲折通道从比图3B中所示的截面位置靠附图垂直方向的前侧或后侧的位置通过。

在空气口33的底壁33a侧形成有成为曲折通道34的一个端部的开口部34a，并且，在上侧壁部35的附图左侧的下部形成有成为曲折通道34的另一个端部的开口部34e。根据这样的结构，空气口33与利用贮存部10形成的内部空间经由曲折通道34连通。

曲折通道34具有这样的功能：在移动打印机2a时等，防止从墨罐32k逆流的墨水流出，并防止墨罐32k的墨水的蒸腾。

当关闭盖30k时，针管23贯通墨罐32k的空气口密闭部件11，经由空气口33和曲折通道34使由贮存部10形成的内部空间与大气空间连通。

使用者通过关闭盖30k，无需直接操作空气口密闭部件11就能够使墨罐32k的内部空间与大气空间连通，使墨罐32k成为能够使用的状态。墨罐32c、32m、32y的结构与墨罐32k的结构相同。

以上，在本实施方式中进行了说明的墨罐32k、32c、32m、32y具备作为大气通道的曲折通道34，曲折通道34具有多个折曲部34b，空气口33经由曲折通道34与贮存部10连通。

根据这样的结构，由于在墨罐32k、32c、32m、32y的上侧壁部35形成用于将墨罐32k、32c、32m、32y的内部向大气压敞开的曲折通道34，因此，能够使曲折通道34较长，在移动打印机2a时能够防止墨水从曲折通道34漏出。另外，由于在曲折通道34中形成有多个折曲部34b，因此，能够更为可靠地防止墨水的漏出。

曲折通道34也可以形成于比上侧壁部35靠下部的形成贮存部10的壁部。另外，在具备设有曲折通道34的墨罐32k、32c、32m、32y的同时，也可以具备在实施方式1中进行了说明的、设有图1B的曲折通道222的盖22。

另外，收纳部21中，沿第1方向D排列并收纳墨罐32k、32c、32m、32y，盖30k、30c、30m、30y能够相对于收纳部21转动。

根据这样的结构，由于进行了关闭盖30k、30c、30m、30y的状态下的针管23的定位，因此，当使用者转动盖30k、30c、30m、30y使盖30k、30c、30m、30y关闭时，能够可靠地使针管23贯通空气口密闭部件11。

另外，曲折通道34与墨罐32k、32c、32m、32y相对应地独立设置。由此，在移动打印机2a时，即使墨水侵入设置于一个墨罐中的曲折通道34，也能够防止墨水侵入设置于其他墨罐中的曲折通道34。

另外，盖30k、30c、30m、30y分别与墨罐32k、32c、32m、32y相对应地独立设置。由此，仅对成为更换对象的墨罐的空气口密闭部件11插入和拔出针管23，无需对除更换对象外的墨罐的空气口密闭部件11进行插入和拔出，因此，能够抑制除更换对象外的墨罐的空气口密闭部件11的劣化。

本实施方式的墨罐32k、32c、32m、32y的其他结构和打印机2a的其他结构与在实施方式1中进行了说明的墨罐1k、1c、1m、1y的结构和打印机2的结构相同。

如图4所示，也可以将被空气口密闭部件11封闭了的空气口33设置在与墨罐32k、32c、32m、32y所排列的第1方向D交叉的方向(附图左右方向)上的、比盖30k、30c、30m、30y的中央部靠转动轴J1侧的位置。

根据这样的结构，使用者一边在与第1方向D交叉的方向上用手推压与转动轴J1相反一侧的位置的上端部301，一边向关闭的方向转动盖30k、30c、30m、30y，从而用于使针管23贯通空气口密闭部件11所需的力变小。

另外，虽然将转动轴设置于打印机2a的外侧，但也可以设置于打印机2a的内侧。

如图5的打印机2b所示，在沿第1方向D排列的墨罐1c、1m、1y、1k中，也可以将预测更换频率比其他墨罐高的收纳单色墨水(monochrome ink)的墨罐1k配置在距与第1方向D交叉的轴线方向的转动轴J2最近的位置。连接体24c、24m、24y、24k、针管23c、23m、23y、23k与墨罐1c、1m、1y、1k的配置相对应地进行配置。

根据这样的结构，使用者用手向关闭的方向推压盖22并使针管23单独贯通各个空气口密闭部件11所需的力中，用于贯通墨罐1k的空气口密闭部件11所需的力最小。另一方面，贯通未使用的墨罐的空气口密闭部件11所需的力比贯通已使用的墨罐的空气口密闭部件11时所需的力更大。另外，如杠杆原理那样，使用者用较小的力就能够使配置在距转动轴J2最近的位置的墨罐贯通。因此，这样，优选将预测更换频率比其他墨罐高的墨罐设置于比其他墨罐距转动轴J2近的位置。

Claims (10)

1.一种墨罐，其中，

所述墨罐具备：

贮存部，其贮存墨水；

供给口，其将贮存在所述贮存部的墨水供给至打印机；

供给口密闭部件，其密闭所述供给口；

空气口，其在所述墨水的液面上方将所述贮存部的内部与大气空间连通；以及

空气口密闭部件，其能够供针管插入和拔出且在未插入所述针管的状态下密闭所述空气口，

所述打印机具备：

授受部，其从所述墨罐的所述供给口接受所述墨水的供给；

针管，其能够贯通所述空气口密闭部件，所述空气口密闭部件在所述墨水的液面上方密闭所述墨罐的所述空气口；

针支承部，其将所述针管支承成能够相对于所述空气口密闭部件进行插入和拔出；以及

收纳部，其用于收纳所述墨罐，

所述针支承部是所述收纳部的盖，

所述盖与所述收纳部连结并能够转动。

2.根据权利要求1所述的墨罐，其中，

所述空气口密闭部件由弹性材料形成。

3.根据权利要求1所述的墨罐，其中，

所述墨罐具备具有多个折曲部的大气通道，

所述空气口经由所述大气通道与所述贮存部连通。

4.一种打印机，其中，

所述打印机具备：

授受部，其从墨罐的供给口接受墨水的供给；

针管，其能够贯通空气口密闭部件，所述空气口密闭部件在所述墨水的液面上方密闭所述墨罐的空气口；

针支承部，其将所述针管支承成能够相对于所述空气口密闭部件进行插入和拔出；以及

收纳部，其用于收纳所述墨罐，

所述针支承部是所述收纳部的盖，

所述盖与所述收纳部连结并能够转动。

5.根据权利要求4所述的打印机，其中，

在所述针支承部形成有通过所述针管将大气导入所述墨罐的大气通道。

6.根据权利要求5所述的打印机，其中，

所述大气通道具有多个折曲部。

7.根据权利要求6所述的打印机，其中，

所述收纳部中，沿第1方向排列收纳多个所述墨罐，

所述盖具有轴线方向为所述第1方向的转动轴，在与所述第1方向交叉的方向上，所述针管设置于比所述盖的中央部靠所述转动轴侧的位置。

8.根据权利要求6所述的打印机，其中，

所述收纳部中，沿第1方向排列收纳多个所述墨罐，

所述盖具有轴线方向为与所述第1方向交叉的方向的转动轴，将收纳单色墨水的墨罐配置在距所述转动轴最近的位置。

9.根据权利要求5所述的打印机，其中，

所述收纳部收纳多个所述墨罐，

所述大气通道针对各个所述墨罐独立设置。

10.根据权利要求4所述的打印机，其中，

所述收纳部收纳多个所述墨罐，

所述盖针对所述墨罐独立设置。