CN110789234A - 墨盒和喷墨打印机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种墨盒和喷墨打印机，墨盒包括壳体、墨水容纳腔、可变形腔、出墨口、充气口、导气口、单向阀、阀腔和缓冲通道，墨水容纳腔和可变形腔均设置在壳体内，出墨口与墨水容纳腔连通，墨水容纳腔通过导气口与外部大气连通，充气口与可变形腔连通。单向阀为弹性材料制成的中空的球体。单向阀安装在导气口上并位于阀腔内，阀腔与墨水容纳腔通过缓冲通道连通。单向阀上开设有导气孔，导气孔仅在墨水容纳腔内的负压达到开启阈值时开启。该墨盒结构简单且可提高打印头中气泡清除效率。

Description

墨盒和喷墨打印机

技术领域

本发明涉及打印耗材技术领域，具体地说，是涉及一种墨盒和喷墨打印机。

背景技术

公告号为EP2010392B1的欧洲专利文献公开了一种墨盒，墨盒包括位于储墨腔中的可变形腔，可变形腔由柔性薄膜构成，墨盒的侧壁上设置有与打印机的泵连接的充气口，该充气口与可变形腔连通。当打印开始时，泵在控制器作用下通过充气口对可变形腔加压，可变形腔膨胀导致储墨腔中墨水从供墨口挤出，墨水流入打印头中从而将打印头中聚集的空气排出，以清除打印头中气泡。

然而，由于可变形腔容纳在储墨腔中间，当对可变形腔加压时，储墨腔中墨水向四周扩散，只有少量墨水经由供墨口排出，因此需要泵多次对可变形腔加压。

公告号为CN203157372U的专利文献公开了一种墨盒，墨盒包括单向阀，单向阀包括设置在壳体上的阀腔、位于阀腔内的弹簧、可变形的弹性部件和阀盖等多个零部件，零部件过多，组装时难以保证密封性，并且墨盒由于隔板的存在，墨盒在使用过程中会出现如下问题：当气囊膨胀时，瞬间压缩液体，由于单向阀关闭，同时隔板阻止相邻两个储墨腔之间液体的流通，液体的压力会作用在壳体上，使面盖与壳体焊接处出现裂痕，从而导致墨盒破裂漏墨，同时液体会挤压气囊，导致气囊瞬间受力过大而破裂。因此该墨盒结构对焊接工艺要求高、加工难度大、焊接处容易破裂，从而导致加工成本较高等问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种结构简单且能够提高打印头中气泡清除效率的墨盒。

本发明的另一目的是提供一种安装有上述墨盒的喷墨打印机。

为实现上述主要目的，本发明提供一种墨盒，包括壳体、墨水容纳腔、可变形腔、出墨口、充气口和导气口，墨水容纳腔和可变形腔均设置在壳体内，出墨口、充气口和导气口均设置在壳体的侧壁上，出墨口与墨水容纳腔连通，墨水容纳腔通过导气口与外部大气连通，充气口与可变形腔连通。墨盒还包括单向阀、阀腔和缓冲通道。单向阀为弹性材料制成的中空的球体。单向阀安装在导气口上并位于阀腔内，阀腔与墨水容纳腔通过缓冲通道连通。单向阀上开设有导气孔，导气孔仅在墨水容纳腔内的负压达到开启阈值时开启。

由上述方案可见，打印开始前，打印机的泵从充气口向可变形腔内充气，可变形腔膨胀，单向阀球体处于收缩状态，导气孔关闭，单向阀处于关闭状态，墨水容纳腔内的压力增大，墨水从出墨口流向打印头以及从缓冲通道的入口流入缓冲通道内。当墨水流向打印头后，泵停止工作，可变形腔收缩，可变形腔中气体经由充气口排出，墨水容纳腔内维持一定负压，从而将打印头中气泡吸引至墨盒中，以清除打印头中的气泡。

打印时，泵不工作，墨水容纳腔内的墨水不断被消耗，导致墨水容纳腔内的负压逐渐增大，当单向阀内外的压差值高于阈值时，单向阀球体受外部气压的影响，膨胀变大，使球体上的导气孔打开，外部气体从导气孔进入墨水容纳腔内，墨水容纳腔内的气压与外部气压实现平衡，缓冲通道内的墨水回流到墨水容纳腔内。

本发明的墨盒利用可变形腔的收缩以及墨盒中墨水的消耗对墨盒内气压的改变，使单向阀球体上的导气孔打开，实现对墨盒内补气，达到墨盒内外气压的平衡，同时采用缓冲通道，有效避免墨水进入阀腔内，防止漏墨，该墨盒结构简单。且打印机的泵向可变形腔内充气时，单向阀球体的导气孔关闭，提高墨水容纳腔内的压力，从而提高打印头中气泡清除效率。

一个优选的方案是，壳体包括前壁和顶壁，出墨口位于前壁的下部，充气口位于前壁上并设置在出墨口的上方，导气口位于顶壁上。

进一步的方案是，墨水容纳腔和阀腔之间设置有间隔布置的第一弧形壁和第二弧形壁，顶壁与第一弧形壁围成阀腔。

由此可见，第一弧形壁与单向阀球体膨胀时的轮廓相匹配，从而提高墨盒内部的空间利用率。

再进一步的方案是，缓冲通道包括依次连通的弧形段、第一竖直段、第一水平段、第二竖直段和第二水平段，第一弧形壁与第二弧形壁围成弧形段。壳体还包括底壁和后壁，墨水容纳腔内还设置有第一竖直壁、第一水平壁、第二竖直壁和第二水平壁，第一竖直壁靠近后壁设置，第一竖直壁与后壁围成第一竖直段，第一水平壁靠近底壁设置，第一水平壁与底壁围成第一水平段。第二竖直壁与前壁围成第二竖直段，第二水平壁与顶壁围成第二水平段。第二水平段的末端与阀腔连接，缓冲通道的出口位于第二水平段的末端。

再进一步的方案是，缓冲通道的入口位于第二弧形壁的顶端。

由此可见，打印机的泵向可变形腔内充气时，墨水容纳腔内的压力增大，墨水从缓冲通道的入口进入缓冲通道内，缓冲通道的入口设置在第二弧形壁的顶端，可尽量减少进入缓冲通道内的墨水量。

一个优选的方案是，单向阀为气球。

由此可见，结构简单且成本低。

一个优选的方案是，墨盒还包括活塞和复位件。壳体内还设置有自壳体的右壁向壳体内凸出的环形凸起，活塞可沿着环形凸起的延伸方向移动，壳体的右壁、环形凸起和活塞围成可变形腔。复位件的恢复力迫使活塞朝向壳体的右壁移动。

由此可见，泵向可变形腔充气时，活塞克服复位件的作用力向远离壳体右壁的方向移动，可变形腔膨胀。在泵不再向可变形腔充气时，活塞在复位件的恢复力作用下移动，可变形腔内体积减小，可变形腔处于收缩状态，在打印过程中，可变形腔也一直维持收缩状态。

进一步的方案是，复位件为弹簧。

一个优选的方案是，墨盒还包括弹性膜和复位件，壳体内还设置有自壳体的右壁向壳体内凸出的环形凸起，弹性膜设置在环形凸起的一端，壳体的右壁、环形凸起与弹性膜围成可变形腔，复位件位于可变形腔内，复位件的两端分别连接在壳体和弹性膜上，复位件的恢复力迫使弹性膜朝向壳体的右壁移动。

由此可见，泵向可变形腔充气时，弹性膜克服复位件的作用力向远离壳体右壁的方向移动，可变形腔膨胀。在泵不再向可变形腔充气时，弹性膜在复位件的恢复力作用下移动，可变形腔内体积减小，可变形腔处于收缩状态。

为实现上述另一目的，本发明提供一种喷墨打印机，包括主机，主机上设置有墨盒安装位，墨盒可拆卸地安装在墨盒安装位上，喷墨打印机还包括能够与墨盒连接并向墨盒充气加压的泵，泵通过充气口向可变形腔充气。

附图说明

图1是本发明墨盒第一实施例内部结构的立体图。

图2是图1的后视图。

图3是本发明墨盒第一实施例在第一状态下的结构图。

图4是本发明墨盒第一实施例在第二状态下的结构图。

图5是本发明墨盒第二实施例的结构分解图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

墨盒和喷墨打印机第一实施例

本实施例的喷墨打印机包括主机，主机上设置有墨盒安装位，墨盒可拆卸地安装在墨盒安装位上，喷墨打印机还包括能够与墨盒连接并向墨盒充气加压的泵。

参见图1，墨盒包括壳体1、墨水容纳腔2、可变形腔3、出墨口4、充气口5、导气口6、弹性膜(未图示)、复位件7、单向阀8、阀腔80和缓冲通道9。墨水容纳腔2和可变形腔3均设置在壳体1内，壳体1包括前壁11、顶壁12、后壁13、底壁14和右壁15，出墨口4位于前壁11的下部，充气口5位于前壁11上并设置在出墨口4的上方，导气口6位于顶壁12上。出墨口4与墨水容纳腔2连通，墨水容纳腔2通过导气口6与外部大气连通，充气口5与可变形腔3连通，泵通过充气口5向可变形腔3充气。单向阀8为弹性材料制成的中空的球体。优选地，单向阀8为气球。

气球8位于阀腔80内，导气口6上安装有与内部为中空结构的安装柱，气球8的气球嘴固定在该安装柱上，气球内部通过安装柱与外部大气连通。阀腔80与墨水容纳腔2通过缓冲通道9连通。气球的球壁上开设有多个导气孔81，气球8能够在关闭状态和开启状态之间切换。导气孔81具有开启阈值，且导气孔81仅在墨水容纳腔2内的负压达到开启阈值时开启。气球8内外的压差值低于开启阈值时，或者墨水容纳腔2内的压力高于外部环境的压力时，气球8处于收缩状态，导气孔81关闭，气球8关闭。当墨水容纳腔2内的负压达到开启阈值时，气球8处于膨胀状态，导气孔81开启，气球8打开。

墨水容纳腔2和阀腔80之间设置有间隔布置的第一弧形壁82和第二弧形壁83，顶壁12与第一弧形壁82围成阀腔80。

缓冲通道9包括依次连接并连通的弧形段91、第一竖直段92、第一水平段93、连接段97、第二竖直段94和第二水平段95，第一弧形壁82与第二弧形壁83围成弧形段91。墨水容纳腔2内还设置有第一竖直壁21、第一水平壁22、第二竖直壁23和第二水平壁24，第一竖直壁21靠近后壁13设置，第一竖直壁21与后壁13围成第一竖直段92，第一水平壁22靠近底壁14设置，第一水平壁22与底壁14围成第一水平段93。第二竖直壁23与前壁11围成第二竖直段94，第二水平壁24与顶壁12围成第二水平段95。第二水平段95的末端与阀腔80连接，缓冲通道9的出口96位于第二水平段95的末端，缓冲通道9的入口90位于第二弧形壁83的顶端。如图2所示，连接段97位于右壁15上与墨水容纳腔2相对设置的一侧，即连接段97位于右壁15的外表面上。连接段97为曲线段，且缓冲通道9沿着壳体1的轮廓布置，可大大增加缓冲通道9的长度，从而避免墨水从缓冲通道进入阀腔80内，防止漏墨。

本实施例中所描述的各水平壁指该壁大体在水平方向上延伸，各水平壁也可以为在水平方向上延伸的曲面壁；各竖直壁指该壁大体在竖直方向上延伸，各竖直壁也可以为在竖直方向上延伸的曲面壁。各竖直段指该段大体在竖直方向上延伸，各竖直段也可以为在竖直方向上延伸的曲线段；各水平段指该段大体在水平方向上延伸，各水平段也可以为在水平方向上延伸的曲线段。

壳体1内还设置有自壳体1的右壁15向壳体1内凸出的环形凸起16，弹性膜设置在环形凸起16的一端，壳体1的右壁15、环形凸起16与弹性膜围成可变形腔3，复位件7位于可变形腔3内，复位件7的两端分别连接在壳体1和弹性膜上，复位件7的恢复力迫使弹性膜朝向壳体1的右壁15移动。优选地，复位件7为弹簧。

参见图3，打印开始前，打印机的泵从充气口5向可变形腔3内充气，可变形腔3膨胀，此时，墨水容纳腔2内的压力增大，气球处于收缩状态，气球上的导气孔81关闭，气球8处于关闭状态，由于墨水容纳腔2内的压力增大，墨水在压力作用下从出墨口4流向打印头，同时部分墨水从缓冲通道9的入口90流入缓冲通道9内。当墨水流向打印头后，泵停止工作，可变形腔3收缩，可变形腔3中气体经由充气口5排出，墨水容纳腔2内维持一定负压，从而将打印头中气泡吸引至墨盒中，以清除打印头中的气泡。

参见图4，打印时，泵不工作，墨水容纳腔2内的墨水不断被消耗，导致墨水容纳腔2内的负压逐渐增大，当气球8内外的压差值高于阈值时，气球8受外部气压的影响，膨胀变大，使其上的导气孔81打开，外部气体从导气孔81进入墨水容纳腔2内，墨水容纳腔2内的气压与外部气压实现平衡，缓冲通道9内的墨水回流到墨水容纳腔2内。

本发明的墨盒利用可变形腔的收缩以及墨盒中墨水的消耗对墨盒内气压的改变，使单向阀球体上的导气孔打开，实现对墨盒内补气，达到墨盒内外气压的平衡，同时采用缓冲通道，有效避免墨水进入阀腔内，防止漏墨，该墨盒结构简单，零部件少，装配方便，成本低。且打印机的泵向可变形腔内充气时，单向阀球体的导气孔关闭，提高墨水容纳腔内的压力，从而提高打印头中气泡清除效率。

墨盒和喷墨打印机第二实施例

作为本发明墨盒和喷墨打印机第二实施例的说明，以下仅对与上述墨盒和喷墨打印机第一实施例的不同之处予以说明。

参见图5，本实施例的可变形腔230由壳体的右壁231、环形凸起232和活塞233围成，活塞233与环形凸起232的内周壁配合并可沿着环形凸起232的延伸方向移动。复位件234的恢复力迫使活塞233朝向壳体的右壁231移动。活塞233由橡胶等弹性材料制成。

墨盒还包括限位件235，限位件235固定安装在环形凸起232上与壳体的右壁231相对设置的一端，复位件234的两端分别抵接在活塞233和限位件235上。

此外，单向阀也可以为由乳胶或橡胶等材料制成的可以膨胀和收缩的球体。可变形腔也可以为由柔性材料制成的具有可挠性的袋子。缓冲通道的延伸方向也可以根据实际需要进行改变。气球上的导气孔的数量及布置方式也可以根据实际需要进行改变。环形凸起也可以延伸至壳体的左壁，并与左壁邻接或采用粘接、焊接的方式固定连接。上述变化也能实现本发明的目的。

最后需要强调的是，以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.墨盒，包括壳体、墨水容纳腔、可变形腔、出墨口、充气口和导气口，所述墨水容纳腔和所述可变形腔均设置在所述壳体内，所述出墨口、所述充气口和所述导气口均设置在所述壳体的侧壁上，所述出墨口与所述墨水容纳腔连通，所述墨水容纳腔通过所述导气口与外部大气连通，所述充气口与所述可变形腔连通；

其特征在于：

所述墨盒还包括单向阀、阀腔和缓冲通道；

所述单向阀为弹性材料制成的中空的球体；

所述单向阀安装在所述导气口上并位于所述阀腔内，所述阀腔与所述墨水容纳腔通过所述缓冲通道连通；

所述单向阀上开设有导气孔，所述导气孔仅在所述墨水容纳腔内的负压达到开启阈值时开启。

2.根据权利要求1所述的墨盒，其特征在于：

所述壳体包括前壁和顶壁，所述出墨口位于所述前壁的下部，所述充气口位于所述前壁上并设置在所述出墨口的上方，所述导气口位于顶壁上。

3.根据权利要求2所述的墨盒，其特征在于：

所述墨水容纳腔和所述阀腔之间设置有间隔布置的第一弧形壁和第二弧形壁，所述顶壁与所述第一弧形壁围成所述阀腔。

4.根据权利要求3所述的墨盒，其特征在于：

所述缓冲通道包括依次连通的弧形段、第一竖直段、第一水平段、第二竖直段和第二水平段，所述第一弧形壁与所述第二弧形壁围成所述弧形段；

所述壳体还包括底壁和后壁，所述墨水容纳腔内还设置有第一竖直壁、第一水平壁、第二竖直壁和第二水平壁，所述第一竖直壁靠近所述后壁设置，所述第一竖直壁与所述后壁围成所述第一竖直段，所述第一水平壁靠近所述底壁设置，所述第一水平壁与所述底壁围成所述第一水平段；

所述第二竖直壁与所述前壁围成所述第二竖直段，所述第二水平壁与所述顶壁围成所述第二水平段；

所述第二水平段的末端与所述阀腔连接，所述缓冲通道的出口位于所述第二水平段的末端。

5.根据权利要求4所述的墨盒，其特征在于：

所述缓冲通道的入口位于所述第二弧形壁的顶端。

6.根据权利要求1至5任一项所述的墨盒，其特征在于：

所述单向阀为气球。

7.根据权利要求1至5任一项所述的墨盒，其特征在于：

所述墨盒还包括活塞和复位件；

所述壳体内还设置有自壳体的右壁向壳体内凸出的环形凸起，所述活塞可沿着所述环形凸起的延伸方向移动，所述壳体的右壁、所述环形凸起和所述活塞围成所述可变形腔；

所述复位件的恢复力迫使所述活塞朝向所述壳体的右壁移动。

8.根据权利要求7所述的墨盒，其特征在于：

所述复位件为弹簧。

9.根据权利要求1至5任一项所述的墨盒，其特征在于：

所述墨盒还包括弹性膜和复位件，所述壳体内还设置有自壳体的右壁向壳体内凸出的环形凸起，所述弹性膜设置在所述环形凸起的一端，所述壳体的右壁、所述环形凸起与所述弹性膜围成所述可变形腔，所述复位件位于所述可变形腔内，所述复位件的两端分别连接在所述壳体和所述弹性膜上，所述复位件的恢复力迫使所述弹性膜朝向所述壳体的右壁移动。

10.喷墨打印机，包括主机，所述主机上设置有墨盒安装位，墨盒可拆卸地安装在所述墨盒安装位上，所述喷墨打印机还包括能够与所述墨盒连接并向所述墨盒充气加压的泵，其特征在于，所述墨盒如权利要求1至9任一项所述墨盒，所述泵通过所述充气口向所述可变形腔充气。

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