CN1459375A - 墨盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及喷墨打印机用墨盒，包括通过盒盖上气孔与大气相通且充有墨水的墨腔、出墨口及位于墨腔和出墨口之间的单向阀，单向阀和出墨口之间形成一个供墨腔，供墨腔内置有打印机供墨针假体，当供墨针自出墨口进入供墨腔时，大致相同体积的假体退出供墨腔。还可以设置一个墨腔与供墨腔间的通道，在通道中设置一个泄压装置。可有效防止安装墨盒瞬间漏墨及损坏打印头。

Description

墨盒

技术领域

本发明涉及喷墨打印机使用的墨盒。

背景技术

喷墨打印机通常使用一个可与主机分离的墨盒来向打印头供墨，墨盒的主要结构是有一个容纳墨液的墨腔，墨腔顶部的盒盖上有一个连通墨腔与大气的气孔，下部有一个出墨口，墨盒装入打印机时，出墨口或装在出墨口内的密封件与打印头供墨针密封对接，为确保墨腔内的墨能连续稳定地供向打印头，较早的技术解决方案是在墨腔内放入多孔物质，例如海棉，这类墨盒很好地解决了供墨连续稳定的问题。

置入海棉的墨盒同时产生了另一新的问题，就是海棉占据了较多的墨腔容积，使墨盒的容墨量大大降低，打印量大时用户需频繁更换墨盒。此外，换下墨盒的海棉中残墨较多，污染环境。在2001年10月25日公布的公布号为WO 01/78987A1号国际申请中，本申请人提出了一种无需海棉，同时又能保证连续稳定供墨的技术解决方案，其主要结构及原理参见图9，墨盒有一个用于容墨的墨腔22，墨腔顶部有一个与大气连通的气孔27，墨腔有一向打印头供墨的出墨口26，在出墨口设有一个能确保与打印头供墨针紧密连接的密封件25，该方案的特点是在墨腔22与出墨口26之间设置了一个只允许墨液从墨腔22流向出墨口26的单向阀23，当出墨口26相对墨腔22的压力值为零或正时，单向阀处关闭状态，为负值时开启。实践证明，采用这种技术方案的墨盒在连续稳定供墨方面可以取代海棉，因而，在储墨相对较多的同时，还具有残墨量少的优点。

通过一段时间的使用，发现这种采用单向阀的墨盒首次装机时，常有从出墨口漏墨污染打印介质或打印机的现象发生，而且，偶尔出现打印头损坏的情况也多发生在更换这类墨盒的瞬间。

参见图9，对单向阀类墨盒产生的上述现象进行观察和分析后，本申请人认识到成因是在单向阀23和密封件25之间还必不可少地形成一个供墨腔24，新墨盒的供墨腔24内有墨水且为单向阀23和密封件25所密闭。新墨盒安装时，供墨针瞬间刺穿密封件进入供墨腔，由于供墨腔的容积比其所容纳的供墨针的体积大不了多少及液体的不可压缩性，供墨腔内的墨水在此瞬间受到较大的压强，将从供墨针针杆内孔经由打印头挤出，污染打印机和打印介质，该压强足够大时，墨液会冲击损坏打印头。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种单向阀墨盒的新结构，其能在供墨针插入出墨口的瞬间，有效避免供墨腔内墨水受压。

本发明的另一个目的是解决采用单向阀的墨盒所存在的灌墨工艺问题。

为现实上述目的，本发明采用的技术方案如下，

墨盒除包括盒体、盒盖上的气孔、墨腔、单向阀、出墨口等零件和结构外，针对供墨腔高压产生的成因，在供墨腔内预置一个供墨针的假体，在供墨针逐步进入供墨腔的同时，假体逐步退出供墨腔，这样，供墨腔内的墨液不会受到挤压，从而有效避免了漏墨和损坏打印头现象的发生。假体退出供墨腔的体积最好与进入供墨腔内供墨针的体积相同，这点，针对不同型号的打印机设计不同的假体容易做到，两者的体积略有偏差时，由于差值远小于供墨腔的容积值，其产生的正压或负压也不会造成漏墨，更不会造成打印头的损坏。

通常，可设计成假体向墨腔退缩的结构形式，此时，还可在假体墨腔端与中段间设置一个通道，用于联通墨腔和供墨腔，这便于墨盒生产制造时向两腔灌墨，当供墨针完全插入供墨腔时，该通道成为盲通道，即两腔间的通道被切断，由单向阀根据供墨腔内相对墨腔的负压值决定启闭，进行正常打印工作。

本发明还可采用的技术方案是：

使用一正一反两个单向阀并联于墨腔和供墨腔之间，即在墨腔和供墨腔之间设置另一通道，该通道中设置一个反置的单向阀-泄压阀，供墨针插入的瞬间压力过大时，泄压阀开启，供墨腔内的墨流向与大气相通的墨腔进行降压；正常供墨时，单向阀可打开而泄压阀常闭。显然，本方案和上一方案一样，便于墨盒生产时采用负压灌装法。

本发明的再一个技术方案是：

在墨腔和供墨腔之间设置另一通道，该通道为一个密封膜隔断，密封膜可以是一个在供墨针进入前处于收缩状态的柔性密封袋，当供墨针进入时，供墨腔内的墨液可进入该袋，从而降低压力。密封膜还可以是弹性适中的碗状体。

为对本发明上述技术方案有更清楚的理解，以下结合实施例及其附图作进一步详细说明。

附图说明

图1是第一实施例的结构示意图；

图2是供墨针插入第一实施例的示意图；

图3是第二实施例的结构示意图；

图4是供墨针插入第二实施例的示意图；

图5是第三实施例的结构示意图；

图6是第四实施例的结构示意图；

图7是第六实施例的结构示意图；

图8是第六实施例单向泄压阀20的结构示意图；

图9是已有技术的结构示意图。

实施方式

须要强调的是：为突出说明本发明对现有技术的贡献和叙述简捷，本发明的所有实施例附图中都略去了带有大气连通孔的盒盖。多色墨盒，如三色、五色等与单色墨盒在技术构思上完全相同，不过是有多套相互独立的结构和零部件而已，因此，以下各实施例以单色墨盒为例进行说明。

第一实施例：

参见图1、图2，出墨口内置有一个密封件6，挡块5通过很薄的环状膜与密封件6连接，墨腔1与出墨口间有一个单向阀，该单向阀由带有通孔8的底套10、带有中心通孔12的阀芯9及带有通孔11的压盖13组合而成，弹性材料制成的阀芯9靠自身具有的弹性，使带有中心通孔12的头部紧压在压盖13的阀面上。供墨腔7是位于阀面和挡块5之间的空间。在供墨针15进入后所在的轴线上有一个假体4，假体4与固定在盒体上的衬套2间隙配合，密封圈3保证假体4相对衬套2轴向移动时两者之间的密性，为保正等体积代换，假体4应与供墨针15有相同的截面面积，即有相同的最大外直径。假体4位于墨腔1内的一端与中段之间有一通道14，在供墨针没刺入时，通道14起连通墨腔和供墨腔的作用，从制造墨盒的工艺角度看，这便于负压灌墨时使两腔同时等压注入。显然，通道14的结构形式还可以是位于假体外壁上的槽。当供墨针15刺入密封件6时，环形膜破裂，挡块5脱落，供墨针15顶推假体4等体积地退出供墨腔7，就位时，通道14全部被密封圈3隔在供墨腔7之外，成为盲通道。

第二实施例：

参见图3、图4，出墨口内置有一个密封件6，与上例不同的是，本例取消了挡块，从图中可见，其作用可由假体4位于密封件6内的一端来完成，出墨口外端有封膜16，墨腔1与出墨口间有一个单向阀，该单向阀由带有通孔8的底套10、带有中心通孔12的阀芯9及带有通孔11的压盖13组合而成，弹性材料制成的阀芯9靠自身具有的弹性，使带有中心通孔12的头部紧压在压盖13的阀面上。供墨腔7是位于阀面和密封件6之间的空间。在供墨针15进入后所在的轴线上有一个假体4，假体4与固定在盒体上的衬套2间隙配合，密封圈3保证假体4相对衬套2轴向移动时两者之间的密性，为保正等体积代换，假体4应与供墨针15有相同的截面面积，即有相同的最大外直径。假体4位于墨腔1内的一端与中段之间有一通道14，在供墨针没刺入时，通道14起连通墨腔和供墨腔的作用，从制造墨盒的工艺角度看，这便于负压灌墨时使两腔同时等压注入。显然，通道14的结构形式还可以是位于假体外壁上的槽。当供墨针15刺破封膜16进入密封件6时，供墨针15顶推假体4等体积地退出供墨腔7，就位时，通道14全部被密封圈3隔在供墨腔7之外，成为盲通道。

第三实施例：

参见图5，出墨口内置有一个密封件6，挡块5通过很薄的环状膜与密封件6连接，墨腔1与出墨口间有一个单向阀，该单向阀由带有通孔8的底套10、带有中心通孔12的阀芯9及带有通孔11的压盖13组合而成，弹性材料制成的阀芯9靠自身具有的弹性，使带有中心通孔12的头部紧压在压盖13的阀面上。供墨腔7是位于阀面和密封件6之间的空间。在墨腔1与供墨腔7之间有一个泄压通道，通道中反向安置一个泄压用的单向泄压阀17，即该阀只有当供墨腔7的压力达到或超过阈值时才开启(阈值的确定应低于打印头受压破坏时压力值的0.3倍)，达不到阈值时关闭。单向泄压阀17除阈值参数与另一单向阀不同外，结构完全相同，从图中可见它们一个是底套10在下(正置)，另一个是底套在上(反置)，显然，两者相对墨盒的位置可以互换。

第四实施例：

参见图6，出墨口内置有一个密封件6，挡块5通过很薄的环状膜与密封件6连接，墨腔1与出墨口间有一个单向阀，该单向阀由带有通孔8的底套10、带有中心通孔12的阀芯9及带有通孔11的压盖13组合而成，弹性材料制成的阀芯9靠自身具有的弹性，使带有中心通孔12的头部紧压在压盖13的阀面上。供墨腔7是位于阀面和密封件6之间的空间。在墨腔1与供墨腔7之间设置一个泄压用的通道19，通道19由一密封膜18所隔断，密封膜18是呈收缩状的柔性袋，该柔性袋收张容积差应与进入供墨腔内供墨针的体积大致相等，并具有不透液体的特性，材质可以是橡胶、塑料等。

第五实施例：

本例与第四实施例结构大体相同，唯一的区别是密封膜为一个有弹性的碗状体，碗沿固定在墨腔与供墨腔之间的泄压通道中。碗状体可稳定地处于二种状态，一个是碗底朝向墨腔，另一个是碗底朝向供墨腔，在未装机的新墨盒中，密封膜处于碗底朝向供墨腔的稳定状态，供墨针插入过和中，当供墨腔压力值达到阈值时，密封膜翻转到另一稳定状态(碗底朝向墨腔)，即增大供墨腔的体积，两个稳定状态所包容的空间体积应与进入供墨腔供墨针的体积大致相等，阈值的定义及取值见第四实施例。

第六实施例：

参见图7、图8，出墨口内置有一个密封件6，挡块5通过很薄的环状膜与密封件6连接，墨腔1与出墨口间有一个单向阀，该单向阀由带有通孔8的底套10、带有中心通孔12的阀芯9及带有通孔11的压盖13组合而成，弹性材料制成的阀芯9靠自身具有的弹性，使带有中心通孔12的头部紧压在压盖13的阀面上。供墨腔7是位于阀面和密封件6之间的空间。在墨腔1与供墨腔7之间有一个泄压通道19，装在通道19中的单向泄压阀20是一个具有弹性的管状体，其开口端与通道19密封固接，管壁有一条贯穿管内外、靠自身弹性闭合的缝隙21。由于管状体的内腔与供墨腔相通，外壁处在墨腔中，当供墨腔压力高于墨腔压力且差值达到阈值时，缝隙21张开，供墨腔内的墨液流回墨腔，从而压力得以释放。两腔内的压力相同时，缝隙21靠自身弹性力保持密闭；墨腔内的压力高于供墨腔的压力时，由于管状体结构的抗压特性，在管壁内的切向分力使得缝隙愈加紧闭。本例在生产墨盒过程中也同样适于采用负压灌墨法。

Claims (8)

1、墨盒，包括通过盒盖上气孔与大气相通且充有墨水的墨腔、出墨口及位于墨腔和出墨口之间的单向阀，单向阀和出墨口之间形成一个供墨腔，出墨口置有密封件，其特征在于：

供墨腔内置有打印机供墨针假体，当供墨针自出墨口进入供墨腔时，假体有大致相同体积退出供墨腔。

2、根据权利要求1所述的墨盒，其特征在于：所述假体一端位于墨腔中，该端至中段有一轴向通道。

3、根据权利要求1所述的墨盒，其特征在于：同一盒体内有3套或3套以上相互独立的墨腔、单向阀、供墨腔、出墨口及供墨腔内的假体。

4、墨盒，包括通过盒盖上气孔与大气相通且充有墨水的墨腔、出墨口及位于墨腔和出墨口之间的单向阀，单向阀和出墨口之间形成一个供墨腔，出墨口置有密封件，其特征在于：

供墨腔有一向墨腔泄压的通道，通道置有一个单向泄压阀，用于供墨腔向墨腔单向排泄墨液。

5、根据权利要求4所述的墨盒，其特征在于：同一盒体内有3套或3套以上相互独立的墨腔、单向阀、供墨腔、出墨口及位于墨腔和供墨腔间的单向泄压阀。

6、墨盒，包括通过盒盖上气孔与大气相通且充有墨水的墨腔、出墨口及位于墨腔和出墨口之间的单向阀，单向阀和出墨口之间形成一个供墨腔，出墨口置有密封件，其特征在于：

供墨腔有一向墨腔泄压的通道，通道为一密封膜所隔断。

7、根据权利要求6所述的墨盒，其特征在于：所述密封膜是一处于收缩状的柔性袋。

8、根据权利要求6或7所述的墨盒，其特征在于：同一盒体内有3套或3套以上相互独立的墨腔、单向阀、供墨腔、出墨口及墨腔和供墨腔通道间的密封膜。

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