墨盒和喷印设备

技术领域

本发明涉及打印耗材技术领域，具体而言，涉及一种墨盒和具有墨盒的喷印设备。

背景技术

打印耗材领域中，墨盒作为喷印设备常用的易耗品，通常设计成独立的配件，与打印机分开销售。独立设计和销售的墨盒具备三个基本功能：存储液体墨水、向喷印装置供应墨水和与喷印装置适配。用户将墨盒安装到喷印设备上，喷印设备的取墨器通过墨盒的出墨口插入墨盒内部吸取墨水。

然而，由于空气在压力和温度影响下可溶于墨水，墨盒在制造和使用过程中，其内部存储的墨水与空气难于彻底分离，这些难以分离的空气溶解在墨水中以气泡形式存在，当墨水中的气泡进入相对细长的供墨腔或取墨器时，可能出现气泡聚集，在很大程度上阻碍墨水流动，甚至出现气塞现象，即墨水产生的压力以及取墨器产生的吸力被体积可变的气泡所吸收，这可能导致供墨失败。

目前，为了避免出现气泡聚集，墨盒有两大改进措施，第一种是增设单向阀，单向阀具有锁存供墨腔内的墨水和向供墨腔补充墨水两种工作状态，其工作状态由单向阀的阀门两侧的压差决定，该压差与阀体、弹簧、膜片和喷印装置中取墨器的吸力等相关。因此，单向阀的装配复杂度和精度要求直接影响生产效率，单向阀的构件直接影响生产成本，这存在成本高和复杂度高的问题。第二种是通过海绵等材质的特性确保墨水适量的供应到喷头中，借助海绵的毛细管作用实现气液交换功能。浸在墨水中的海绵体积较小时，更容易饱和的海绵将失去毛细管作用，无法起到提拉墨水的作用，体积较大的海绵，毛细管作用更加明显，但将占用储墨腔的较大容积，则在高速打印时影响供墨效果，甚至出现断墨现象，这虽然成本低，但存在储墨腔容量低，供墨不足的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种墨盒，能够防止气泡聚集在供墨腔。

本发明还提出一种具有上述墨盒的喷印设备。

根据本发明的第一方面实施例的墨盒，包括壳体，所述壳体内设有储墨腔和供墨腔，所述供墨腔与所述储墨腔相连接，所述供墨腔设置有出墨口，所述出墨口位于所述供墨腔远离所述储墨腔的一侧，所述供墨腔包括第一腔室、第二腔室和分隔板，所述第一腔室包括由所述分隔板相隔开的第一通道和第二通道；所述第一通道的一端在所述储墨腔底壁上形成第一开口，所述第一通道通过所述第一开口与所述储墨腔相连通；所述第二通道的一端在所述储墨腔底壁上形成第二开口，所述第二通道通过所述第二开口与所述储墨腔相连通；所述第一通道的另一端和所述第二通道的另一端通过所述第二腔室相连通。

根据本发明实施例的墨盒，至少具有如下有益效果：墨盒通过在供墨腔的第一腔室内设置分隔板以形成第一通道和第二通道，两个通道的尾端相连通，分隔板既能够增加壁面，从而增加流体的附壁效应，有助于气液分离，又实现了供墨腔具有双通道结构，墨水施加于两个通道的开口的流体压力不同，墨水从第一通道或第二通道中受流体压力大的一个通道流入供墨腔，气体从另一个通道排出供墨腔并流回储墨腔，有效防止气泡聚集在供墨腔。与现有技术中的单向阀的设置相比，本申请的分隔板设置降低了加工成本、物料成本和装配的复杂度。

根据本发明的一些实施例，所述第一开口的面积大于所述第二开口的面积。

根据本发明的一些实施例，所述第一开口的低于所述第二开口。

根据本发明的一些实施例，所述第二开口与所述第一开口均位于所述储墨腔的质心的同侧，所述质心至所述第一开口的距离小于所述质心至所述第二开口的距离。

根据本发明的一些实施例，所述第一通道具有第一台阶部。

根据本发明的一些实施例，所述第一通道的内壁面具有朝向所述出墨口向下倾斜的第一斜面，所述第一斜面的法线向靠近所述储墨腔的方向延伸。

根据本发明的一些实施例，所述第二通道的内壁面具有朝向所述第二开口向上倾斜的第二斜面，所述第二斜面的法线向远离所述储墨腔的方向延伸。

根据本发明的一些实施例，所述供墨腔的内周壁设有限位凸部，所述限位凸部位于所述分隔板的下方且与所述出墨口相邻，所述限位凸部与所述分隔板之间具有预定的间隔。

根据本发明的一些实施例，所述分隔板具有分隔部和延伸部，所述延伸部从所述分隔部的底壁沿所述供墨腔的轴向朝向所述出墨口延伸。

根据本发明的第二方面实施例的打印设备，包括本发明上述第一方面实施例的所述的墨盒。

根据本发明实施例的打印设备，至少具有如下有益效果：通过采用上述的墨盒，有效防止气泡聚集在墨盒的供墨腔。同时降低了加工成本、物料成本和装配的复杂度。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的墨盒的第一实施例的立体结构示意图；

图2是图1所示的不具有面盖的墨盒的另一视角的结构示意图；

图3是图2中A处局部放大示意图；

图4是图2所示的墨盒的第二剖视的立体示意图；

图5是图4中B处局部放大示意图；

图6是图2所示的墨盒的第三剖视的立体示意图；

图7是图6中C处局部放大示意图；

图8是本发明的墨盒的第二实施例的剖视示意图。

附图标记：

墨盒10；

壳体100，储墨腔110，供墨腔120，出墨口121，分隔板130，分隔部131，延伸部132,第一通道140，第一台阶部141，第一斜面142，第一开口143，第二通道150，第二斜面151，第二开口 152，限位凸部160；

面盖200，密封件300。

具体实施方式

下面将参考附图适当地描述本发明的实施例。下面描述的实施例仅是实现本发明的一个示例；应该理解，在不脱离本发明的预期范围的情况下可以适当地改变实施例。在下面的描述中，将墨盒10装机后的重力方向将定义为向下方向，与重力方向相反的方向将定义为向上方向。需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参考图1至图7，根据本发明的实施例的墨盒10，包括塑料制的壳体100、面盖200和密封件300，壳体100大致呈长方体结构，壳体100内设有大致呈长方体结构的储墨腔110和大致呈圆柱体结构的供墨腔120，供墨腔120位于储墨腔110下方，即供墨腔120形成于储墨腔110的底壁，并与储墨腔110连通，储墨腔110的底壁面积大于供墨腔120的顶壁面积，确保墨水在自身重力作用下从容积较大的储墨腔110进入容积较小的供墨腔120，并充满供墨腔120。面盖 200密封地盖设于储墨腔110的顶端开口，例如面盖200密封地焊接于壳体100，密封件300安装于供墨腔120的出墨口121处，使得壳体100、面盖200和密封件300三者共同使得墨盒10形成一个密封容器，便于运输和储存墨水。

需要说明的是，壳体100和储墨腔110也可以为其他形状，例如，正方体或者圆柱体，在此不作具体限制。

参见图3至图5，供墨腔120包括靠近储墨腔110的第一腔室、靠近出墨口121的第二腔室和自供墨腔120的顶壁向出墨口121方向延伸的分隔板130。分隔板130将供墨腔120的第一腔室分成第一通道140和第二通道150，第一通道140和第二通道150自供墨腔120 的顶壁向出墨口121方向延伸，第一通道140在储墨腔110的底壁上形成第一开口143，第二通道150的在储墨腔110的底壁形成第二开口152，供墨腔120通过第一开口143和第二开口152与储墨腔110 相连通，第一通道140的底端和第二通道150的底端于分隔板130 下方相连通，换句话说，第一通道140和第二通道150通过第二腔室连通。第一通道140的底端与出墨口121具有预设的间隔距离，第二通道150的底端与出墨口121具有预设的间隔距离。

墨盒10装入打印机时，墨盒10被调整为出墨口121向下的姿势，使得储墨腔110的墨水在自身重力作用下进入供墨腔120，供墨腔120 的第一腔室与储墨腔110相连，供墨腔120的第二腔室与打印机的取墨器连通。一方面，供墨腔120的第一腔室内分隔板130能够增加供墨腔120的壁面，即供墨腔120的壁面面积有所增加，从而增加流体的附壁效应，有助于气液分离；另一方面，分隔板130实现了供墨腔 120具有双通道结构，当储墨腔110内的墨水施加于第一开口143和第二开口152的重力(即开口处受到的流体压力)不同时，储墨腔 110内的墨水从第一通道140或第二通道150中受重力较大的一个通道流入供墨腔120，气体从另一个通道排出供墨腔120并流回储墨腔 110，有效防止气泡聚集在供墨腔120，有效避免气塞现象发生。

与现有技术中的单向阀的设置相比，本申请在狭小的供墨腔120 内设置分隔板130，在模具制造和注塑加工上更易于实现，降低了加工成本、物料成本和装配的复杂度；与现有技术中的海绵的设置相比，储墨容量高，供墨连续。

如图3所示，在本发明提供的一实施例中，第一通道140在储墨腔110底壁上形成的第一开口143具有第一面积S1，第二通道150 在储墨腔110底壁上形成的第二开口152具有第二面积S2，第一面积S1与第二面积S2不同，使得储墨腔110内的墨水施加于第一开口 143与第二开口152上的力不同。在本实施例中第一面积S1大于第二面积S2，因通道的开口处受到的流体压力F＝压强p*受力面积 S，当第一面积S1大于第二面积S2时，第一开口143处液体压力F1将大于第二开口152处液体压力F2，有利于储墨腔110内的墨水则从顶端开口面积大的第一通道140流入供墨腔120，气体从顶端开口面积小的第二通道150排出供墨腔120，从而更好防止气泡聚集在供墨腔120。

如图8所示，根据本发明提供的又一实施例，第一开口143低于第二开口152，则当墨盒10装机后，第一通道140在储墨腔110底壁上形成的第一开口143距离储墨腔110内的墨水液面有第一深度 h1，第二通道150在储墨腔110底壁上形成的第二开口152距离储墨腔110内的墨水液面有第二深度h2，第一深度h1与第二深度h2不同，使得储墨腔110内的墨水施加于第一开口143与第二开口152 上的力不同。在本实施例中，第一深度h1大于第二深度h2。通道的开口处的流体压强p＝流体密度ρ*重力加速度g*流体深度H，H是所求压强处到液面的高度，当第一开口143处的深度h1大于第二开口 152处的深度h2时，第一开口143处的流体压力相对第二开口152 处大，有利于储墨腔110内的墨水从第一通道140流入供墨腔120，气体从第二通道150排出供墨腔120，可以更好防止气泡聚集在供墨腔120。

根据本发明的一些具体实施例，参照图4，第二开口152与第一开口143均位于储墨腔110的质心的同侧，质心至第一开口143的距离小于质心至第二开口152的距离，有利于储墨腔110内的墨水从第一通道140流入供墨腔120。可以理解的是，储墨腔110的容积至少有三分之二与第一通道140均位于分隔板130同侧，有利于储墨腔110内的墨水从第一通道140流入供墨腔120。

根据本发明的一些具体实施例，参照图5，第一通道140的内壁面具有第一台阶部141，第一台阶部141的台阶面位于第一开口143 下方，第一通道140的过流截面在第一台阶部141处收窄，换句话说，第一通道140在第一台阶部141处的过流截面小于第一开口143的过流截面。本实施例中，第一台阶部141的台阶面与储墨腔110底壁平行。第一台阶部141有利于储墨腔110内的墨水从第一通道140流入供墨腔120，又增加第一通道140的壁面，扩大流体附壁效应，有助于气液分离。

根据本发明的一些具体实施例，参照图3和图5，第一通道140 的内壁面具有朝向供墨腔120的出墨口121向下倾斜的第一斜面 142，第一斜面142的法线向靠近储墨腔110的底壁的方向延伸。在本实施例中第一斜面142与第一台阶部141连接，当然，在其他实施例中，第一斜面142可以直接与第一开口143连接。第一斜面142 既使得墨水从储墨腔110进入供墨腔120的过程中，存在射流现象，又确保墨水更好的贴合壁面，避免形成气穴。此外，第一斜面142有利于墨水或空气更顺畅的进出供墨腔120，增大第一通道140壁面的长度，使墨水具有更长的流动距离，扩大流体附壁效应。

根据本发明的一些具体实施例，参照图5，供墨腔120的内周壁设有限位凸部160，限位凸部160位于分隔板130的下方且与出墨口 121相邻，且两者之间具有预定的间隔，限位凸部160用于限制元件(例如密封件300或者止逆件(即单向阀))，防止元件在外力作用下向双通道移动。具体的，限位凸部160为第二台阶，第二台阶位于第二通道150下方，结构简单，加工方便。需要说明的是，限位凸部 160也可以为凸筋。

根据本发明的一些具体实施例，参照图5，分隔板130具有分隔部131和两个延伸部132，两个延伸部132从分隔部131的底壁沿供墨腔120的轴向朝向供墨腔120的出墨口121延伸，两个延伸部132 分别位于分隔部131两侧，通过延伸部132，增加壁面，扩大流体附壁效应。

在图1至图5所示的实施例中，第一腔室和第二腔室以分隔板130的分隔部131的底壁所在的水平面为界，呈上下排列，具体的，第一腔室为供墨腔120的上腔室，第二腔室为供墨腔120 下腔室。可以理解的是，在其他实施例中，第一腔室和第二腔室还可以以分隔板130的末端所在平面为界呈前后排列，具体的，供墨腔120的也可以分为前腔室和后腔室，后腔室与储墨腔110 连通，前腔室与取墨器连通，供墨腔120的出墨口位于前腔室的底壁。在后腔室内部设有呈水平设置的分隔板130，分隔板 130将供墨腔120的后腔室分为第一通道140和第二通道150，第一通道140位于第二通道150的下方，第一通道140的首端的开口称为第一开口143，第二通道150的首端的开口称为第二开口152，第一开口143和第二开口152均与储墨腔110相连通，第一通道140的尾端和第二通道150的尾端相连通。

需要说明的是，分隔板130可以水平设置，也可以竖直设置，或者倾斜设置，在此不作具体限制，只需分隔板130能够将供墨腔120的与储墨腔110相连的那部分腔室(即上述提及的第一腔室)分隔以形成两个通道即可。

根据本发明的一些具体实施例，壳体100和分隔板130均为塑料件且通过注塑一体成型设置，加工简单，成本低，壳体100的结构强度高。

根据本发明的一些具体实施例，参照图3，第二通道150的内壁面具有朝向第二开口152向上倾斜的第二斜面151，第二斜面151的法线向远离储墨腔110的底壁的方向延伸。第二斜面151有利于墨水或空气更顺畅的进出供墨腔120，增大第二通道150壁面的长度，使流体具有更长的流动距离，扩大流体附壁效应。

根据本发明的第二方面实施例的打印设备，包括本发明上述第一方面任一实施例的墨盒10。

通过采用上述的墨盒10，有效防止气泡聚集在墨盒10的供墨腔 120内，同时降低了墨盒的加工成本、物料成本和装配的复杂度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少两个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。