CN113386467B - 墨水容器和喷墨打印机 - Google Patents

Abstract

本公开提供墨水容器和喷墨打印机。墨水容器用于在该墨水容器的内部储存墨水。补充开口向内部重新填充墨水。在所述内部中在补充开口的在竖直方向上的下方设置移动构件。移动构件与储存在内部的墨水的在竖直方向上上下移动的液体表面的高度一起在竖直方向上上下移动。

Description

墨水容器和喷墨打印机

技术领域

本发明涉及一种墨水容器和喷墨打印机。

背景技术

喷射墨水以便进行记录的喷墨打印机包括用于储存墨水的墨水容器。随着记录的进行，墨水会被消耗。如果墨水的剩余量不足，则用户可能需要自己向墨水容器重新填充墨水。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了一种墨水容器，用于在该墨水容器的内部储存墨水，所述墨水容器包括：补充开口，所述补充开口用于向所述内部重新填充墨水；以及移动构件，所述移动构件在所述补充开口的在竖直方向上的下方设置在所述内部中，其中所述移动构件与储存在内部的墨水的在竖直方向上上下移动的液体表面的高度一起在竖直方向上上下移动。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种喷墨打印机，包括：喷墨头，所述喷墨头被配置成喷射墨水；以及墨水容器，所述墨水容器被配置成在该墨水容器的内部储存墨水，其中所述墨水容器具有用于向其内部重新填充墨水的补充开口，并且其中在墨水容器的内部中在所述补充开口的在竖直方向上的下方的位置处设置移动构件，并且所述移动构件与储存在内部的墨水的在竖直方向上上下移动的液体表面的高度一起在竖直方向上上下移动。

参考附图，根据示例性实施例的以下描述，本发明的其他特征将变得显而易见。

附图说明

图1是展示了喷墨打印机的图。

图2是根据第一实施例的墨水容器的透视图。

图3A是根据第一实施例的移动构件的透视图。

图3B是移动构件的沿图3A的线IIIB-IIIB截取的剖视图。

图4A展示了用墨水重新填充墨水容器。

图4B展示了用墨水重新填充墨水容器。

图5A是根据第二实施例的墨水容器的透视图。

图5B是根据第二实施例的移动构件的俯视图。

图5C是根据第二实施例的移动构件的俯视图。

图6是根据第三实施例的墨水容器的透视图。

图7是根据第四实施例的墨水容器的透视图。

图8是根据第五实施例的墨水容器的透视图。

图9A是现有墨水容器的透视图。

图9B是现有墨水容器的透视图。

具体实施方式

当从含有填充墨水的墨水瓶中重新填充墨水容器时，填充墨水可能会与已经储存在墨水容器中的墨水的液体表面发生碰撞，从而导致墨水起泡或飞溅(反弹)。例如，如果墨水飞溅，则其可能粘附到墨水瓶的注入口并污染墨水瓶。

在日本专利No.2018-79585中描述的墨水容器在图9A和图9B中展示。根据日本专利No.2018-79585，如图9A所示，遮蔽板903被设置在墨水容器901的内部，以防止填充墨水与墨水容器中的墨水的液体表面直接碰撞。

然而，在日本专利No.2018-79585中描述的配置中，如图9B所示，当墨水容器中的墨水量较大时，遮蔽板903可能浸没在墨水中。如果遮蔽板903浸没在墨水中，则填充墨水与墨水直接碰撞，这可能导致墨水起泡或飞溅。

本发明的实施例提供了一种墨水容器，所述墨水容器能够防止填充墨水与墨水容器中的墨水直接碰撞，而不管墨水容器中的墨水量如何。

下文详细描述本发明的实施例。应当注意，以下描述是参考喷墨打印机的实例来提供的，所述喷墨打印机喷射墨水以便进行诸如打印的记录。然而，本发明不限于此。也就是说，因为本发明可应用于可以根据需要被重新填充的任何容器，诸如可被颜料重新填充的容器，所以本发明的范围也适用于这种容器。然而，在喷墨打印机中，如果填充墨水由于与墨水容器中的墨水直接碰撞而向上冒泡，则细小气泡会溶解在墨水中并引起喷射缺陷。也就是说，喷墨打印机中的墨水比像颜料的东西更容易受到墨水之间的直接碰撞的影响。因此，本发明可更适合应用于用于喷墨打印机的墨水。

喷墨打印机

下文参考图1描述喷墨打印机。图1是喷墨打印机1的示意图。喷墨打印机1通过以预定的间距(副扫描)重复喷墨打印头2的往复运动(主扫描)和作为记录介质(诸如纸)的记录片材3的输送并且与这些运动同步地从喷墨打印头2中喷射墨水来进行记录。喷墨打印头2被可拆卸地安装在滑架4上，所述滑架以可滑动的方式安装在两个导轨上。

喷墨打印机1包括墨水容器101，所述墨水容器可储存将要从喷墨打印头2喷射的墨水。根据本实施例的墨水容器101被设计成具有比现有广泛使用的可更换墨水容器更大的容量。当容纳在墨水容器101中的墨水被完全消耗(不足)时，用户首先移除附接到墨水容器101的补充开口105(图2)的盖5。随后，用户通过补充开口105将填充有填充墨水的墨水瓶中的墨水装载(重新填充)到墨水容器101的内部中。在完成墨水的重新填充之后，将盖5重新附接到补充开口105，一系列的墨水重新填充操作完成。墨水容器101和喷墨打印头2经由墨水供应管6彼此连接，并且墨水容器101中的墨水经由墨水供应管6被供应至喷墨打印头2。

墨水容器

下文参考图2描述墨水容器101。图2是墨水容器101的示意图。为了便于描述，盖5被移除，使得可以看到墨水容器的内部。墨水容器101主要由柱102、移动构件103和补充开口105组成。移动构件103具有形成在其中心部分处的通孔304(图3A和图3B)。通孔304的直径大于柱102的直径。柱102被插入通孔304中。柱102从墨水容器101的底部朝向补充开口105延伸。通过使柱102穿过通孔304，可在防止移动构件103在墨水容器101中自由移动的同时，使移动构件103在竖直方向(Z方向)上上下移动。此外，通过使柱102穿过通孔304，可将移动构件103设置成始终位于补充开口105的正下方。尽管在图2中将单个圆柱体图示为柱102，但是柱102的形状不限于任何特定形状，只要所述形状能够使移动构件103上下移动即可。

移动构件

下文参考图3A和图3B描述移动构件103。图3A是移动构件103的透视图。图3B是移动构件103的沿图3A的线IIIB-IIIB截取的剖视图。如图3A和图3B所示，移动构件103具有圆锥和圆柱体的组合的形状，并且在每个圆锥和圆柱体的中心部分中形成直径大于柱102的直径的通孔304。

移动构件103具有多层(三层)，即上层301、中间层302和下层303。上层301是填充墨水首先与之碰撞的构件。因此，期望上层301具有能够防止墨水飞溅等的结构。因此，期望上层301具有低密度并且具有在包括上层301的顶表面的区域中形成的空气空间。形成的空气空间允许部分填充墨水通过，并且防止墨水飞溅(反弹)等。例如，期望上层301是聚丙烯纤维的聚合体。

期望中间层302具有比上层301更高的密度。例如，期望中间层302是具有比上层301更高密度(即更致密)的聚丙烯纤维的聚合体。这是因为，如果中间层302的密度低于上层301，则移动构件103的重心位于较高的位置，并且因此，移动构件103可能由于在重新填充过程中墨水的冲击而上下剧烈摇动。如果移动构件103上下剧烈摇动，则墨水的液体表面也会上下摇动。因此，墨水可能通过补充开口105从墨水容器101飞出。然而，通过将移动构件103的重心设置在较低位置，可减小移动构件103在竖直方向上的摇动。

下层303是与墨水的液体表面接触的部分。为了使移动构件103与墨水的液体表面的高度一起上下移动，并且从而防止移动构件103浸入墨水的下方，期望下层303具有高浮力。类似地，为了将移动构件103的重心保持在较低的位置，并且从而防止移动构件103的摇动，期望下层303具有高于上层301和中间层302的密度。例如，包括聚氨酯泡沫的材料可适合地用作下层303。为了确保与填充墨水更可靠的接触，期望移动构件103具有面向补充开口105定位的构造。也就是说，当放置包括补充开口105的虚拟平面时，期望将移动构件103设置成使得与虚拟平面的垂直线重叠。

应当注意，如果移动构件103具有防止其浸入墨水中并防止墨水飞溅的浮力，则移动构件103不必具有图3B所示的三层结构。例如，移动构件103可具有仅具有上层和下层的两层结构。在两层结构的情况下，例如，可将图3B所示的下层303用作竖向上的下层，并且可将上层301或中间层302用作竖向上的上层。应当注意，即使图3B所示的中间层302和上层301的组合也可提供防止墨水飞溅的效果。然而，在这种情况下，浮力小于由下层303和上层301组成的移动构件的浮力。因此，如果每单位时间要重新填充的墨水量较大，则相对于填充墨水量的增加率，移动构件在竖直向上方向上的移动可能延迟。因此，移动构件103可能浸没在墨水中。由于这个原因，当将两层结构用于移动构件时，期望采用图3B所示的下层303和上层301的两层结构或图3B所示的下层303和中间层302的两层结构。也就是说，两层结构中的上层的密度低于下层的密度。此外，为了防止移动构件的竖向摇动，期望至少下层的浮力高于上层的浮力。

此外，移动构件103可具有单层结构而不是具有多层结构。然而，例如，如果单层移动构件103由上层301组成，则移动构件103的浮力较低，并且因此，如果每单位时间要重新填充的墨水量较大，则移动构件103可能会淹没在填充墨水中。因此，从补充开口105输送的填充墨水直接接触墨水表面，这可能导致墨水飞溅。可替代地，如果单层移动构件103由下层303组成，则填充墨水与具有高密度的部分碰撞，这会降低防止墨水飞溅的效果。由于这个原因，期望移动构件103具有上部部分较粗糙(具有低密度)并且移动构件103越向下部部分越精细(具有高密度)的这种结构。也就是说，期望移动构件103的密度从上层向下层降低。应当注意，当移动构件103由单层组成时，从浮力的观点出发，期望聚氨酯泡沫用于图3B所示的下层303。然而，如上所述，由于致密的聚氨酯泡沫在防止墨水飞溅方面的作用较小，因此期望聚氨酯泡沫具有形成在聚氨酯泡沫中的微小的凹陷(空气空间)，以提高防止墨水飞溅的效果。以这种方式，填充墨水的一部分穿过空气空间，并且防止墨水飞溅(反弹)的效果可持续保持较高。

图4A和图4B展示了被重新填充墨水的墨水容器101。图4A展示了在墨水重新填充工作的初始阶段的墨水容器101。图4B展示了当墨水重新填充工作完成时的墨水容器101。当处于图4A所示的初始阶段中的墨水容器101被重新填充墨水时，墨水容器101中的墨水104的液体表面在竖向上向上上升，并且移动构件103沿着柱102向上移动。移动构件103始终具有从墨水的液体表面露出的区域。因此，无论墨水的液体表面的高度如何，填充墨水都与移动构件103的顶表面碰撞。因此，无论墨水的液体表面高度如何，都可防止墨水的飞溅(飞散)。

尽管已经就具有圆锥和圆柱体的组合的形状的移动构件103进行了以上描述，但是本发明不限于此。也就是说，所述形状例如可为三棱锥和四角锥之一与矩形柱体的组合。此外，构成移动构件103的顶表面的、填充墨水与之发生碰撞的部分的形状不限于具有斜坡的形状。例如，所述形状可为矩形柱体或圆柱体。此外，具有高浮力的下层303(最下层)可为包括树脂板或空气室的构件。

此外，即使墨水中包含异物，也可通过使用压缩聚丙烯纤维的聚合体作为上层301和中间层302来提供捕获异物的效果。

第二实施例

下文参考图5A至图5C描述第二实施例。对于与第一实施例中描述的那些元件相同或相似的元件，在图5A至图5C中使用相同的附图标记，并且不再重复这些元件的描述。根据本实施例，除了防止墨水飞溅之外，还可防止墨水蒸发。墨水容器401主要由柱402、移动构件403和补充开口105组成。通过提供具有可广泛覆盖墨水容器401的底表面的区域的移动构件403，可减小墨水与空气接触的范围。这防止墨水蒸发。更具体地，期望移动构件403覆盖墨水容器401的底表面的80％。假设移动构件403覆盖墨水容器401的底表面的几乎100％。则，在移动构件403与墨水容器401的侧壁之间几乎没有间隙。因此，移动构件403和墨水容器401的侧壁彼此抵靠摩擦，并且抑制了移动构件403在竖直方向上的上下运动。由于这个原因，期望根据本实施例的移动构件403的尺寸足够大以覆盖墨水容器401的基部的80％的面积。

应当注意，由于移动构件403在墨水容器101的整个表面上延伸，所以填充墨水可能残留在移动构件403上。因此，填充墨水向下流动可能要花费一些时间。此时，如果持续供应填充墨水并且如果填充墨水的量大于落在移动构件103下方的墨水的量，则移动构件103被浸没在墨水中。因此，随后供应的填充墨水可与液体表面直接接触，从而导致墨水飞溅。

因此，为了使墨水向下流动，如图5B所示，期望在移动构件403的一部分中设置墨水流动部分404，使得墨水快速向下流动到移动构件下方。这允许填充墨水经由墨水流动部分404移动到移动构件403下方。因此，防止移动构件403浸入墨水中。在图5B中，贯穿移动构件403的通孔被形成为墨水流动部分404。然而，由于墨水倾向于通过墨水流动部分404蒸发，因此，如果移动构件403具有多层结构，则期望仅在移动构件403的下层中形成通孔。通过仅在下层中设置墨水流动部分404，上层存在于通孔上方，并且可防止墨水的液体表面直接暴露于空气。也就是说，通过仅在下层中设置墨水流动部分404，可在防止墨水蒸发的同时，防止移动构件403浸入墨水中。应当注意，墨水流动部分404不一定必须具有孔的形状，而是可具有例如形成在移动构件403的边缘处的凹口的形状，如图5C所示。即使墨水流动部分404是凹口，也可获得相同的效果。

第三实施例

下文参考图6描述第三实施例。对于与第一实施例中描述的那些元件相同或相似的元件，在图6中使用相同的附图标记，并且不再重复这些元件的描述。墨水容器601主要由柱602、移动构件103和补充开口105组成。根据本实施例，为了防止更多的墨水飞溅，在重新填充墨水时，将移动构件103的移动方向设置为在墨水所沿循的轨迹上。更具体地，当放置包括补充开口105的虚拟平面时，即使移动构件103随着墨水的液体表面的上升而移动，也期望将移动构件103设置在与虚拟平面的垂直线重叠的位置处。这允许填充墨水更可靠地与移动构件103碰撞，并且防止墨水的更多飞溅。

如图6所示，当墨水容器101的补充开口105与竖直方向成一角度设置时，与补充开口105连接的墨水瓶201的注入口也与竖直方向成一角度。因此，当将填充墨水供应到墨水容器101时，从墨水瓶的注入口注入的墨水也与竖直方向成一角度地注入，并且被装载到墨水容器101中。因此，在移动构件103沿与竖直方向相同的方向移动的情况下，即使在墨水重新填充工作的初始阶段中墨水与移动构件103碰撞，当移动构件随着墨水的液体表面的上升而沿竖直向上方向移动时，墨水也可能不再与移动构件103碰撞。因此，根据本实施例，由于移动构件103在墨水所沿循的轨迹的方向上移动，所以可使墨水在墨水重新填充工作的初始阶段到最后阶段中与移动构件103碰撞，并且可防止墨水飞溅。

为了使移动构件103的移动方向是墨水所沿循的轨迹，柱602相对于竖直方向倾斜，以便在墨水轨迹的方向上延伸。也就是说，当放置包括补充开口105的虚拟平面时，柱602倾斜以便在虚拟平面的垂直线的方向上延伸。应当注意，墨水所沿循的轨迹的方向是补充开口105面向的方向(包括补充开口105的虚拟平面的垂直线的方向)。

第四实施例

下文参考图7描述第四实施例。对于与第一实施例中描述的那些元件相同或相似的元件，在图7中使用相同的附图标记，并且不再重复这些元件的描述。当墨水容器701中的墨水被完全消耗时，移动构件103的底表面与墨水容器701的底表面接触。因此，在一些情况下，由于墨水的粘附性，移动构件103的底表面和墨水容器701的底表面可能彼此粘附。因此，此后，当填充墨水被供应并且墨水的液体表面上升时，移动构件103可能不会与墨水容器101的底表面分离，并且移动构件103可能不会与墨水的液体表面的高度一起在竖直方向上上下移动。

因此，根据本实施例，在墨水容器701的底表面上设置突起702，使得当墨水容器701中的墨水被完全消耗时，移动构件103与突起702接触。这防止移动构件103的底表面与墨水容器701的底表面直接接触。

突起702的面积比移动构件103的基部的面积小得多。更具体地，突起702的基部的面积小于或等于移动构件103的基部的面积的十分之一。由于这个原因，即使突起702和移动构件103由于墨水的粘附性而彼此粘附，粘附强度也显著较小。因此，当供应填充墨水并且墨水的液体表面上升时获得的移动构件103的浮力导致突起702和移动构件103对抗粘附强度而彼此分离。因此，移动构件103可与墨水的液体表面的高度一起移动。应当注意，突起702可设置在移动构件103的底表面上。即使在这种情况下，也可获得相同的效果。

第五实施例

参考图8描述第五实施例。对于与第一实施例中描述的那些元件相同或相似的元件，在图8中使用相同的附图标记，并且不再重复这些元件的描述。墨水容器801主要由柱102、移动构件803和补充开口105组成。根据本实施例，移动构件803的形状被确定成相对于竖直方向跟随墨水容器的补充开口105倾斜。更具体地，移动构件803的上表面相对于竖直方向的倾斜角被确定成与包括补充开口105的虚拟平面相对于竖直方向的倾斜角基本相同。如本文所用，术语“基本上相同”是指移动构件的顶表面的倾斜角与包括补充开口105的虚拟平面的倾斜角之间的差值在10度以内。即使移动构件随着墨水的液体表面的上升而移动到补充开口105的附近，这也能防止移动构件803的一部分从补充开口105突出。

如果移动构件不具有相对于竖直方向跟随补充开口105倾斜的形状，则当移动构件随着墨水的液体表面的上升而移动到补充开口105的附近时，移动构件803的一部分可能会从补充开口105突出。此时，如果连续供应填充墨水，墨水可能会溅到外面。因此，根据本实施例，移动构件803的形状被确定为跟随墨水容器900的补充开口105倾斜。因此，即使移动构件803随着墨水的液体表面的上升而沿向上方向上升，也可防止移动构件803的一部分从补充开口105突出，并且可防止墨水溅到外面。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释，以便涵盖所有此类修改以及等效结构和功能。

Claims (20)

1.一种墨水容器，用于在该墨水容器的内部储存墨水，所述墨水容器包括：

补充开口，所述补充开口用于向所述内部重新填充墨水；

柱，所述柱设置在墨水容器的内部中并且从所述墨水容器的底表面朝向所述补充开口延伸；以及

用于防止墨水飞溅的移动构件，所述移动构件在所述补充开口的在竖直方向上的下方在所述内部中设置在所述柱上，

其中所述移动构件与储存在内部的墨水的在竖直方向上上下移动的液体表面的高度一起沿所述柱上下移动。

2.根据权利要求1所述的墨水容器，其中在包括所述移动构件的在竖直方向上的顶表面的部分中形成空气空间。

3.根据权利要求1或2所述的墨水容器，其中所述移动构件设置在与包括所述补充开口的平面的垂直线重叠的位置处。

4.根据权利要求1或2所述的墨水容器，其中所述移动构件具有形成在该移动构件中的通孔，并且

其中所述柱被插入所述通孔中。

5.根据权利要求2所述的墨水容器，其中包括所述移动构件的在所述竖直方向上的顶表面的所述部分是聚丙烯纤维的聚合体。

6.根据权利要求1或2所述的墨水容器，其中所述移动构件的与墨水接触的部分是聚氨酯泡沫。

7.根据权利要求1或2所述的墨水容器，其中所述移动构件具有上层和下层的两层结构。

8.根据权利要求7所述的墨水容器，其中所述上层的密度低于所述下层的密度。

9.根据权利要求7所述的墨水容器，其中所述下层的浮力大于所述上层的浮力。

10.根据权利要求7所述的墨水容器，其中所述上层是聚丙烯纤维的聚合体，并且所述下层是聚氨酯泡沫。

11.根据权利要求1或2所述的墨水容器，其中所述移动构件具有上层、中间层和下层，并且所述移动构件的密度从所述上层朝向所述下层增大。

12.根据权利要求1或2所述的墨水容器，其中所述移动构件覆盖墨水容器的底表面的80％。

13.根据权利要求12所述的墨水容器，其中所述移动构件具有形成在该移动构件中的墨水流动部分，并且填充墨水流过所述墨水流动部分。

14.根据权利要求4所述的墨水容器，其中所述柱相对于竖直方向倾斜。

15.根据权利要求1或2所述的墨水容器，其中所述移动构件的底表面具有形成在该底表面上的突起。

16.根据权利要求1或2所述的墨水容器，其中所述墨水容器的底表面具有形成在该底表面上的突起，并且所述突起接触所述移动构件。

17.根据权利要求1或2所述的墨水容器，其中所述移动构件的顶表面相对于竖直方向的倾斜角度与包括墨水容器的补充开口的虚拟平面相对于竖直方向的倾斜角度之间的差小于或等于10度。

18.根据权利要求1或2所述的墨水容器，其中所述墨水容器是在通过喷射墨水进行记录的喷墨打印机中使用的墨水容器。

19.一种喷墨打印机，包括：

喷墨头，所述喷墨头被配置成喷射墨水；以及

墨水容器，所述墨水容器被配置成在该墨水容器的内部储存墨水，

其中所述墨水容器具有：用于向其内部重新填充墨水的补充开口；柱，所述柱设置在墨水容器的内部中并且从所述墨水容器的底表面朝向所述补充开口延伸；以及用于防止墨水飞溅的移动构件，所述移动构件在墨水容器的内部中在所述补充开口的在竖直方向上的下方的位置处设置在所述柱上，并且

其中，所述移动构件与储存在内部的墨水的在竖直方向上上下移动的液体表面的高度一起沿所述柱上下移动。

20.根据权利要求19所述的喷墨打印机，其中墨水容器经由管与喷墨头连接。