CN101693424A - 一种喷墨打印机的墨盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷墨打印机的墨盒。包括一盒体、用于检测墨盒和墨水剩余量的检测机构，盒体包括用于储存墨水的储墨腔、向打印机的打印头供墨的出墨口和大气进口，储墨腔包括第一墨水腔和第二墨水腔，第一墨水腔和第二墨水腔之间设置有第一负压机构和第二负压机构，第一负压机构和第二负压机构配合控制第一墨水腔内的墨水比第二墨水腔墨水优先消耗，第二负压机构使储墨腔内的墨水打印到一定量的时候才产生负压。由于在储墨腔内的墨水没有使用到一定量的时候储墨腔内不产生负压，只在最后墨水剩余量较少时才产生负压，不会出现在使用过程中一直负压而导致墨盒内的零部件易损坏和变形而影响打印质量的技术问题。

Description

一种喷墨打印机的墨盒

技术领域

本发明涉及一种喷墨打印机上的墨盒。

背景技术

现有的喷墨打印机的墨盒在墨盒中都设有一个负压机构，这种负压机构可以使墨盒内部产生负压，但负压在墨盒打印开始时就产生了，并一直保持到墨水耗尽，由于墨盒长期处于负压状态时，容易将打印头的墨水吸出，导致打印头损坏，而影响打印质量。

还有一类喷墨打印机采用非在轴式墨水供给设计，这种打印机可替换的墨水盒位于打印头的下方，采用一个抽吸泵将墨水泵入打印头上方的不可替换的墨水盒中，打印头上方的墨盒与喷嘴连通，并有负压机构来保持墨水。此类打印机的可替换的墨盒只起到盛装墨水的作用。但这种可替换的墨盒是恒压结构，靠内部的浮标来检测墨水量，由于浮标有一定重量，到了墨水量较少时浮标就无法准确检测墨水量，于是在打印机的程序中设置有这样的功能：当检测不到浮标另一侧的遮挡部时，打印机根据内部计数装置再打印2-3ML墨水后，打印机才提示墨尽。

基于打印机的这种功能，人们发明了一种带墨水袋(如图1所示)的可替换的墨盒来配合此打印机使用。这样的墨盒没有与空气导通的通道，所以不会与空气接触。但由于要配合打印机墨水量用尽时检测的要求，此种墨盒将墨水袋分为两部分，一部分配合检测使用，一部分用来盛装墨水，两者是相通的。为了墨盒装机检测的需要，检测部分墨水袋采用硅胶膜密封。由于两部分墨水袋的密封材料不同，其密度、韧性等都很难达到完全相同，所以对抽吸力的反映较难控制，经常会出现盛装墨水的墨水袋首先干瘪，检测墨水袋后干瘪的情况。此时检测部件检测到墨尽时，墨盒内已不足2ml墨水。这样以来，会导致打印口墨水供给不足，打印头烧坏的问题。

发明内容

本发明提供一种喷墨打印机上的墨盒，以解决现有喷墨打印机上的墨盒在使用过程中一直负压而导致墨盒内的零部件易损坏和变形而影响打印质量的技术问题。

为了解决以上技术问题，本发明采取的技术方案是：一种喷墨打印机的墨盒，包括一盒体、用于检测墨盒和墨水剩余量的检测机构，所述盒体包括用于储存墨水的储墨腔、向打印机的打印头供墨的出墨口和大气进口，所述储墨腔包括第一墨水腔和第二墨水腔，所述第一墨水腔和第二墨水腔之间设置有第一负压机构，其特征是，所述第一墨水腔和第二墨水腔之间还设置有第二负压机构，所述第一负压机构和第二负压机构配合控制第一墨水腔内的墨水比所述第二墨水腔墨水优先消耗，所述第二负压机构使所述储墨腔内的墨水打印到一定量的时候才产生负压。

所述第一负压机构为重力阀，所述第二负压机构为浮力阀。

所述重力阀包括重力阀座和密度比墨水大的重力阀芯。

所述浮力阀包括浮力阀座和密度比墨水小的浮力阀座。

所述检测墨盒和墨水剩余量的检测机构包括与打印机上第一传感器匹配的第一检测部件、与打印机上第二传感器匹配的第二检测部件和设置于盒体上与储墨腔相通的软体支撑帽，所述第二检测部件包括可活动杆件和设置于盒体的固定轴，所述可活动杆件通过固定轴与盒体转轴连接，所述软体支撑帽位于可活动杆件在重力作用下下垂的对应位置处以在可活动杆件位置调节件超过软体支撑帽时抵接可活动杆件。

所述盒体设置出墨口的前壁上还设置有弹性部件，所述弹性部件一端与盒体的前壁固定连接，另一端通过弯曲可与打印机墨盒容纳空间的壁抵接，所述弹性部件上设置有支撑位；所述可活动杆件被所述弹性部件上的支撑位支撑。

所述重力阀控制的负压值大于所述软体支撑帽干瘪阻力值。

所述支撑位为设置于弹性部件上的镂空部。

所述盒体设置出墨口的前壁上设置有一卡位，所述弹性部件的一端通过所述卡位与所述盒体固定连接。

在采用了上述技术方案后，由于储墨腔内增加了第二负压机构，第二负压机构使储墨腔内的墨水打印到一定量的时候才产生负压，在储墨腔内的墨水没有使用到一定量的时候储墨腔内不产生负压，只在最后墨水剩余量较少时才产生负压，解决了现有喷墨打印机上的墨盒在使用过程中一直负压而导致墨盒内的零部件易损坏和变形而影响打印质量的技术问题。另外，由于采用了软体支撑帽进行墨水剩余量的报警，控制更加精确，并且制作工艺简单。最后，由于节省了浮标的空间，可以装更多的墨水，节省用户的打印成本。

附图说明

图1为会产生打印缺陷的墨盒示意图。

图2为本发明的墨盒示意图。

图3为本发明装入打印机开始时墨盒状态示意图。

图4为本发明打印时浮力阀密封时墨盒状态示意图。

图5为本发明软体支撑帽干瘪状态示意图。

图6为本发明重力阀开启时墨盒状态示意图。

图7为本发明配合的墨盒仓示意图。

图8为本发明所提出的墨盒装机示意图。

图9A为本发明内浮力阀座和重力阀座示意图。

图9B为本发明内浮力阀座和重力阀座截面图。

图9C为本发明内软体支撑帽示意图。

图9D为本发明内软体支撑帽截面图。

图10为本发明浮力阀开启，重力阀密封时流体流动示意图。

图11为本发明浮力阀密封，重力阀开启是流体流动示意图。

图中：1.墨盒  2.大气进口  3.第一检测部件  4.弹性部件  5.第二检测部件6.软体支撑帽  7.出墨口  8.浮力阀  9.重力阀  10.墨盒仓  102.第二传感器  104.第一传感器  105.墨盒仓盖  61.柔质支撑膜  62.连通通道  63.软体支撑帽密封肋81.浮力阀座  82.浮力阀芯  811.阀芯密封部  812.流体通道  813.阀座密封肋  91.重力阀座  92.重力阀芯。

具体实施方式：

如图2所示的用于喷墨打印机的墨盒，包括1盒体、用于检测墨盒和墨水剩余量的检测机构，盒体包括用于储存墨水的储墨腔、向打印机的打印头供墨的出墨口7和大气进口2，储墨腔包括第一墨水腔20和第二墨水腔21，第一墨水腔20和第二墨水腔21之间设置有重力阀9和浮力阀8，重力阀9和浮力阀8配合控制第一墨水腔20内的墨水比第二墨水腔21的墨水优先消耗，浮力阀8使储墨腔内的墨水打印到一定量的时候才产生负压，大气进口2设置在第一墨水腔20上。

检测墨盒和墨水剩余量的检测机构包括与打印机上第一传感器匹配的第一检测部件3、与打印机上第二传感器匹配的第二检测部件和设置于盒体上与储墨腔相通的软体支撑帽6，第二检测部件包括可活动杆件5和设置于盒体的固定轴，可活动杆件通过固定轴与盒体转轴连接，软体支撑帽位于可活动杆件在重力作用下下垂的对应位置处以在可活动杆件位置调节件超过软体支撑帽时抵接可活动杆件，盒体设置出墨口的前壁上还设置有弹性部件4，弹性部件4一端与盒体的前壁固定连接，另一端通过弯曲可与打印机墨盒容纳空间的壁抵接，弹性部件4上设置有支撑位；可活动杆件被弹性部件上的支撑位支撑，支撑位为设置于弹性部件上的镂空部，盒体设置出墨口的前壁上设置有卡位，弹性部件的一端通过卡位与盒体固定连接。

其中墨盒外部的空气通过大气进口进入盒体1内部。出墨口7的作用是将墨水由墨盒1内传输到打印机的打印头中。

第一检测部件3配合打印机的第一传感器104检测。在墨盒装机后，第一检测部件3遮挡第一传感器104发光部发出的光，如图8所示，使第一传感器104光接收部接收不到光。配合第二检测部件5在打印机中检测后使墨盒装机检测成功。

第二检测部件5配合打印机的第二传感器102检测，在墨盒装机后，第二检测部件5遮挡第二传感器102发光部发出的光，使第二传感器102光接收部接收不到光。配合第一检测部件3在打印机中检测后使墨盒装机检测成功，如图8所示。

弹性部件4的作用是配合第二检测部件装机检测。因为在墨盒装入打印机的过程中，会有以下状态：

开始时，打印机内的两传感器都处于接通状态。随墨盒装机深入，光从第二传感器102发射部发出，经可活动杆件5遮挡而无法回到第二传感器102的接收部，此状态第二传感器102光路断开，而第一传感器104未接触第一检测部件3属于接通状态。

然后光从第二传感器102发射部发出，由于弹性部件4接触墨盒仓10的壁，弹性部件4发生位移，不再支撑可活动杆件5，可活动杆件5绕固定轴发生位移，且在第二传感器102运动方向上的位移量大于第二传感器102，这时可活动杆件5的检测位置已经划过第二传感器102感应位置，光线射到第二传感器102的接收部，此状态第二传感器102光路接通，而第一传感器104的发射部发出的光被第一检测部件3遮挡，第一传感器104光路处于断开状态。

随墨盒装机的深入，光从第二传感器102发射部发出，而此时可活动杆件5被后部的软体支撑帽6支撑，如图4所示，停止发生位移，且正处于第二传感器102的检测位置，此时可活动杆件5遮挡住第二传感器102发出的光，光无法回到第二传感器102接受部，此状态第二传感器102光路断开，而第一传感器104的发射部发出的光仍被第一检测部件3遮挡，第一传感器104光路也处于断开状态，且打印机的进墨口与墨盒出墨口7配合，并流畅供墨。

弹性部件4在以上过程中初始状态时，如图3所示，支撑可活动杆件5，可活动杆件5在划过第二传感器102的检测位置一次时，弹性部件4便不再支撑可活动杆件5，此后可活动杆件5会由软体支撑帽6支撑。在墨盒由打印机取出时，弹性部件4会重新支撑可活动杆件5，使可活动杆件5复位。以便再次装机时重复以上的装机过程。

弹性部件4的另一作用是在墨盒拆出打印机时，将墨盒弹离墨盒仓10。此过程是墨盒在装入墨盒仓10时，如图7所示，弹性部件4会发生形变，由于墨盒仓盖105闭合后，使弹性部件4形变后无法复位，在墨盒仓盖105打开时，弹性部件4复位，会将墨盒弹出。

软体支撑帽6的作用是在墨盒装机后，支撑可活动杆件5，使第二检测部件5停留在第二传感器102的检测位置，以便装机检测成功，如图8所示。

软体支撑帽6如图9C所示，包括：一柔质支撑膜61，可以支撑可活动杆件5，并可根据内部压力变化干瘪；一连通通道62可与墨水腔相连；一软体支撑帽密封肋63可密封墨水腔，如图9D所示。

另一个作用是配合打印机的墨尽检测，墨尽检测会由以下过程：

随着打印的消耗，墨水量不断减少，当墨盒的墨水耗尽时，在打印机供墨针的抽吸作用下，由于盒体1内浮力阀8，重力阀9的调节，墨水快要用尽时软体支撑帽6的柔质支撑膜61干瘪，柔质支撑膜61不再支撑可活动杆件5，可活动杆件5由重力作用继续移动，离开遮挡第二传感器102光路的位置。光直射到光接收元件，此时打印机的第一传感器104被遮挡，第二传感器未被遮挡，从而打印机提示墨水即将耗尽，然后发出信号提示用户。

浮力阀8，重力阀9的作用是调节墨盒内部的压力，使软体支撑帽6内部干瘪，如图5所示，进而达到墨尽检测的目的。

其中浮力阀8包括：一个如图9A所示的浮力阀座81和一个浮力阀芯82，其中浮力阀座81特征在于有一个与浮力阀芯82配合的阀芯密封部811，一个用于连通墨水腔与出墨口的流体通道812，及一个可以将阀座81固定，并使阀座81周边密封的阀座密封肋813；一个阀芯82，特征在于其密度小于墨水，并且可以和阀座密封部811配合密封流体通道812，如图9B所示。

其中重力阀9包括：一个重力阀座91和一个重力阀芯92，其中重力阀座91与浮力阀座81的结构特征一样；一个阀芯92，特征在于其密度大于墨水，并且在一定压强(＞-3KPa)下可与阀座密封部配合密封流体通道，如图8所示。重力阀控制的负压值大于软体支撑帽干瘪阻力值。

浮力阀8，重力阀9的控制过程如下：

在墨盒内的墨水还未消耗时，浮力阀8的浮力阀芯82由于密度小于墨水，所以浮力阀芯82浮于墨水上方，浮力阀8处于开启状态，墨盒内部压力与外部相同。重力阀9的重力阀芯92由于密度大于墨水，所以重力阀芯92与阀座密封部配合，使重力阀处于闭合状态。墨水的流动方式如图10中的虚线所示。

随着打印的消耗，墨水位不断下降，到浮力阀芯82与阀座密封部配合时，浮力阀8闭合，由于重力阀9也处于闭合状态，所以临近出墨口的腔处于密封状态。由于打印机的供墨针有一定抽吸力，所以并不会影响打印。

在浮力阀8和重力阀9都闭合后，随着打印的消耗，与软体支撑帽6连通的墨水腔的压强逐渐减小，到达一定值(-0.5——-3KPa)时，软体支撑帽6的柔性支撑膜61变形，不再支撑第二检测部件5。此时打印机提示墨水即将耗尽(此时墨盒内的墨水还有2-3ml)。

提示墨将尽后，打印机的供墨针还会不断抽吸墨水，当出墨口压强达到一定值(≤-3KPa)时，由于大气压与腔内的压强差产生的压力已经可以克服重力阀9的重力阀芯92的重力，重力阀芯92离开密封位置，重力阀9开启，空气可由流体通道进入与软体支撑帽6连通的墨水腔，如图6所示，此时的流体流动如图11所示。当腔内压力减小时，大气压与腔内的压强差产生的压力不足以克服重力阀9的重力阀芯92的重力时，重力阀芯92重新回到密封位置，重力阀9重新闭合。随着墨水消耗，重力阀9不断的进行开启和关闭的动作，以便平衡腔内压力，直到墨水用尽。

此负压控制方式的控制精度较高，可以准确的控制软体支撑帽6干瘪时的压力，确保了打印机墨尽检测的准确性。

Claims (9)

1.一种喷墨打印机的墨盒，包括一盒体、用于检测墨盒和墨水剩余量的检测机构，所述盒体包括用于储存墨水的储墨腔、向打印机的打印头供墨的出墨口和大气进口，所述储墨腔包括第一墨水腔和第二墨水腔，所述第一墨水腔和第二墨水腔之间设置有第一负压机构，其特征是，所述第一墨水腔和第二墨水腔之间还设置有第二负压机构，所述第一负压机构和第二负压机构配合控制第一墨水腔内的墨水比所述第二墨水腔墨水优先消耗，所述第二负压机构使所述储墨腔内的墨水打印到一定量的时候才产生负压。

2.如权利要求1所述的喷墨打印机的墨盒，其特征是，所述第一负压机构为重力阀，所述第二负压机构为浮力阀。

3.如权利要求2所述的喷墨打印机的墨盒，其特征是，所述重力阀包括重力阀座和密度比墨水大的重力阀芯。

4.如权利要求2所述的喷墨打印机的墨盒，其特征是，所述浮力阀包括浮力阀座和密度比墨水小的浮力阀芯。

5.如权利要求1或2或3或4所述的喷墨打印机的墨盒，其特征是，所述检测墨盒和墨水剩余量的检测机构包括与打印机上第一传感器匹配的第一检测部件、与打印机上第二传感器匹配的第二检测部件和设置于盒体上与储墨腔相通的软体支撑帽，所述第二检测部件包括可活动杆件和设置于盒体的固定轴，所述可活动杆件通过固定轴与盒体转轴连接，所述软体支撑帽位于可活动杆件在重力作用下下垂的对应位置处以在可活动杆件位置调节件超过软体支撑帽时抵接可活动杆件。

6.如权利要求1或2或3或4所述的喷墨打印机的墨盒，其特征是，所述盒体设置出墨口的前壁上还设置有弹性部件，所述弹性部件一端与盒体的前壁固定连接，另一端通过弯曲可与打印机墨盒容纳空间的壁抵接，所述弹性部件上设置有支撑位；所述可活动杆件被所述弹性部件上的支撑位支撑。

7.如权利要求1或2或3或4所述的喷墨打印机的墨盒，其特征是，所述重力阀控制的负压值大于所述软体支撑帽干瘪阻力值。

8.如权利要求6所述的喷墨打印机的墨盒，其特征是，所述支撑位为设置于弹性部件上的镂空部。

9.如权利要求6所述的喷墨打印机的墨盒，其特征是，所述盒体设置出墨口的前壁上设置有卡位，所述弹性部件的一端通过所述卡位与所述盒体固定连接。

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