一种墨盒及打印系统的制作方法

本实用新型属于打印机构件及控制技术领域，尤其涉及一种墨盒及打印系统。

背景技术：

随着印刷电子技术的不断进步，以液态金属为代表的导电流体应运而生，使得打印导线制作液态金属柔性电子电路成为了可能，不仅变革了以往传统的PCB硬制电子电路制造模式，还极大地降低了电子电路制造时间和成本。液态金属打印技术在柔性电路、PCB印制电路板、天线等电子器件的快速制造上有着得天独厚的优势，具有十分广阔的应用前景。

现有的墨盒控制主要是利用空气作为墨盒内的负压控制气体，在负压的作用下保持墨盒内液态金属墨水的稳定出墨，但由于液态金属极易与空气发生氧化反应，从而产生氧化物杂质，不仅消耗了正常的墨水含量，也会对墨水的出墨效率和印制效果产生一定程度的影响；尤其在墨盒产生晃动时，会导致液态金属与空气之间的接触面，从而导致过多的氧化物的形成，加剧了墨水的变质，容易形成出墨阻塞。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的一个目的是提出一种墨盒,以解决现有技术中液态金属墨水使用的过程中墨水容易变质、容易导致出墨阻塞的问题。

在一些说明性实施例中，所述墨盒，包括：壳体、位于壳体内容纳墨水的腔室；所述壳体上分别设有与所述腔室连通的气口和液口；所述腔室内设有用以阻隔墨水与气体接触的弹性隔氧件，所述弹性隔氧件将所述腔室分隔成相互隔离的气压腔和储液腔；其中，所述气压腔与所述气口连通，所述储液腔与所述液口连通，所述气压腔与所述储液腔之间通过所述弹性隔氧件的变形传递各自腔体内的压力变化。

在一些可选地实施例中，所述壳体上设有与所述储液腔连通的开口；所述开口至少用于灌墨时排出所述储液腔内的气体。

在一些可选地实施例中，所述腔室内具有固定所述弹性隔氧件的装配结构。

在一些可选地实施例中，所述装配结构包括与所述弹性隔氧件的边缘形成过盈配合的卡槽。

在一些可选地实施例中，所述装配结构包括隔离所述腔室中指定位置的挡板。

在一些可选地实施例中，所述挡板具有限制所述弹性隔氧件变形形状的延伸段；所述延伸段具有允许墨水通过的至少一个过孔。

在一些可选地实施例中，所述腔室的侧壁和底面之间的连接处采用便于所述弹性隔氧件逼近的圆弧状结构。

在一些可选地实施例中，所述液口位置处设有打印头。

本实用新型提出了一种墨盒，该墨盒通过弹性隔氧件将原本一体的腔室分隔成相互独立的气压腔和储液腔，有效的阻隔了控制气体与墨水之间的接触，即使在晃动的情况下，也不会储液腔内的墨水造成任何影响。另一方面，利用弹性隔氧件自身的弹性变形的能力传递两个腔室的压力变化，保障了墨水的正常出墨。因此，该墨盒可以有效的降低墨盒内杂质的形成、保障墨水的出墨正常和良好的印制效果。

另一方面，本实用新型的再一个目的在于提出一种打印系统，以解决现有技术中存在的技术问题。

在一些说明性实施例中，所述打印系统，包括：上述任一项所述的墨盒，以及气控系统；所述气控系统提供控制气压的输出端与所述墨盒的气口连通。

在一些可选地实施例中，所述气控系统，包括：气体管路；负压部件，通过第一电磁阀与所述气体管路连通；正压部件，通过第二电磁阀与所述气体管路连通；泄压部件，通过第三电磁阀与所述气体管路连通；所述气体管路的一端作为所述气控系统对外输出控制气压的输出端，连接在所述墨盒的气口上。

本实用新型提出了一种打印系统，该打印系统不仅具有可以有效的降低墨盒内杂质的形成、保障墨水的出墨正常和良好的印制效果的墨盒，同时通过加入正压部件的气控系统防止由于弹性隔氧件的存在导致墨盒无法依靠原本的负压系统完成自始至终的良好出墨效果的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例中墨盒的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例中墨盒的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例中墨盒的结构示意图三；

图4为本实用新型实施例中墨盒的结构示意图四；

图5为本实用新型实施例中墨盒的结构示意图五；

图6为本实用新型实施例中墨盒的结构示意图六；

图7为本实用新型实施例中墨盒的结构示意图七；

图8为本实用新型实施例中墨盒的结构示意图八；

图9为本实用新型实施例中墨盒的结构示意图九；

图10为本实用新型实施例中打印系统的结构示意图；

图11为本实用新型实施例中打印系统的又一结构示意图；

图12为本实用新型实施例中气控系统的结构示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本实用新型的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本实用新型的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本实用新型的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“实用新型”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的实用新型，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个实用新型或实用新型构思。

需要说明的是，在不冲突的情况下本实用新型实施例中的各技术特征均可以相互结合。

本实用新型提供了一种墨盒，具体地，如图1-10所示，图1为本实用新型实施例中墨盒的结构示意图一；图2为本实用新型实施例中墨盒的结构示意图二；图3为本实用新型实施例中墨盒的结构示意图三；图4为本实用新型实施例中墨盒的结构示意图四；图5为本实用新型实施例中墨盒的结构示意图五；图6为本实用新型实施例中墨盒的结构示意图六；图7为本实用新型实施例中墨盒的结构示意图七；图8为本实用新型实施例中墨盒的结构示意图八；图9为本实用新型实施例中墨盒的结构示意图九；图10为本实用新型实施例中墨盒的结构示意图十。该墨盒100包括：壳体101和弹性隔氧件102；壳体100内具有用以容纳墨水200的腔室103，所述壳体100上设有与腔室103连通的气口104和液口105；弹性隔氧件102位于腔室103内，将腔室103分隔成相互密闭隔离的气压腔106和储液腔107；其中，气压腔106与气口104连通，储液腔107与液口105，气压腔106与储液腔107之间通过弹性隔氧件102的变形传递各自腔体内的压力变化。

在腔室103内整体呈负压状态下，当气压腔106内的负压大于储液腔107内的负压时，弹性隔氧件102向气压腔106的方向变形，导致气压腔106的空间变小，而储液腔107的空间变大；当气压腔106内的负压小于储液腔107内的负压时，弹性隔氧件102向储液腔107的方向变形，导致气压腔106的空间变大，而储液腔107的空间变小。

在腔室103内整体呈正压状态下，当气压腔106内的正压大于储液腔107内的正压时，弹性隔氧件102向储液腔107的方向变形，导致气压腔106的空间变大，而储液腔107的空间变小；当气压腔106内的正压小于储液腔107内的正压时，弹性隔氧件102向气压腔106的方向变形，导致气压腔106的空间变小，而储液腔107的空间变大。

在另一个示例中，墨水200自墨盒100的液口107流出后，储液腔107内的液位下降，致使储液腔107内的气压降低，驱使弹性隔氧件102贴合墨水200的液面向储液腔107的方向变形。

本实用新型提出了一种墨盒，该墨盒通过弹性隔氧件将原本一体的腔室分隔成相互独立的气压腔和储液腔，有效的阻隔了控制气体与墨水之间的接触，即使在晃动的情况下，也不会储液腔内的墨水造成任何影响。另一方面，利用弹性隔氧件自身的弹性变形的能力传递两个腔室的压力变化，保障了墨水的正常出墨。因此，该墨盒可以有效的降低墨盒内杂质的形成、保障墨水的出墨正常和良好的印制效果。

本实用新型实施例中的“气口”、“液口”、“开口”等可通过电控阀和/或盖帽等方式实现开启/关闭，以满足墨盒100在组装、灌墨、运输、打印工作、拆卸时等各种状态需要。例如在运输时，可使墨盒100上的各“气口”、“液口”、“开口”关闭，以实现墨盒内外的阻隔。

如图2-3，在一些实施例中，弹性隔氧件102可以以任何角度设置于腔室103中，使腔室103形成上下分隔的两部分腔体、又或者形成左右分隔的两部分腔体、再或者是与水平方向或竖直方向成一定角度分隔腔室103。弹性隔氧件102可以采用弹性隔氧薄膜或气囊，例如选用弹性且具有良好气密性的材料制作的薄膜/气囊。

在一些实施例中，气口104和液口105可设于壳体101上的位置不同的任何位置上，由于弹性隔氧件102的阻隔，气口104和液口105之间相互不会存在任何影响，即使将液口105设于壳体101的上部，亦可以通过加大气压腔106内的正压的方式，利用弹性隔氧件102向储液腔107的变形，使储液腔107内的墨水200受到弹性隔氧件102的挤压从壳体101上部的液口105中流出。优选地，液口105设于壳体101的底部，更易于墨水200的流出及稳定控制。

如图4-6，在一些实施例中，壳体101可以由至少两部分拼接而成，例如上壳体101a和下壳体101b组装成的壳体101，又或者是左壳体101c和右壳体101d组装成的壳体101，从而以便于弹性隔氧件102在壳体101内的安装。壳体101组装时需要注意拼接位置的气密性密封，以防止漏气和渗液。

在墨盒101内的墨水200的灌墨方式一(a)中，壳体101是由上壳体101a和下壳体101b拼接组装而成，灌墨时首先将液口105关闭，利用下壳体101b上方的开口灌注墨水200，然后装配好弹性隔氧件102的上壳体101a装配在下壳体101b的上部。其中，弹性隔氧件102亦可以装配在下壳体101b的上部，因此在装配上壳体101a前完成弹性隔氧件102的装配即可。

在墨盒101内的墨水200的灌墨方式一(b)中，壳体101是由上壳体101a和下壳体101b拼接组装而成，液口105设于下壳体101b的底部，通过液口105实现自下而上的灌墨，灌注到指定液位时，再将装配好弹性隔氧件102的上壳体101a装配在下壳体101b的上部。其中，弹性隔氧件102亦可以装配在下壳体101b的上部，因此在装配上壳体101a前完成弹性隔氧件102的装配即可。

自下而上完成墨水的灌装，对于易于空气发生反应的墨水(如液态金属)而言，不会导致墨水中出现过多反应物，而只是在墨水的最高液面上形成薄薄的一层氧化膜(如氧化镓)，由于氧化膜的形成，阻止了更多的液体在灌墨时与空气接触。

在墨盒101由左右壳体拼接而成时，可首先装配弹性隔氧件102，使储液腔107形成封闭腔体，然后使液口105朝上，进行灌墨，废气自液口105排出。

如图7-9，在一些实施例中，壳体101上设有与储液腔107连通的开口108；该开口108至少用于灌墨时排出所述储液腔107内的气体。该实施例中可以满足壳体101完成拼接后再进行灌墨的操作。其中，开口108的高度应高于储液腔107内墨水200的最高液位。优选地，开口108位于储液腔107的最上部，而液口105则设于壳体101的底部。

在墨盒101内的墨水200的灌墨方式二(a)中，往组装完成的壳体101中灌墨时，可以关闭液口105，通过开口108自上而下进行灌墨，且储液腔107内的原本的气体可同样通过开口108排出，从而实现气体的充分排出。

在墨盒101内的墨水200的灌墨方式二(b)中，往组装完成的壳体101中灌墨时，通过液口105自下而上进行灌墨，开口108排出储液腔107内的气体。

在完成灌墨方式二(a)或灌墨方式二(b)后，关闭开口108。

如图8-9，在一些实施例中，腔室103内具有固定弹性隔氧件102的装配结构。优选地，所述装配结构可包括与所述弹性隔氧件102的边缘形成过盈配合的卡槽109和/或隔离所述腔室103中指定位置的挡板110。

优选地，挡板110具有限制弹性隔氧件102变形形状的延伸段111；延伸段111具有允许墨水200通过的至少一个过孔112。

在一些实施例中，腔室103的侧壁和底面之间的连接处采用便于所述弹性隔氧件102逼近的圆弧状结构。

在一些实施例中，液口105位置处设有打印头300。其中，打印头300可采用直写打印头、喷墨打印头等出墨结构。

在一些实施例中，所述气口上设有包覆气口的透气薄膜113，外界杂质进入腔室103内部。

另一方面，本实用新型的再一个目的在于提出一种打印系统，以解决现有技术中存在的技术问题。

如图10-11，图10示出了本实用新型实施例中的打印系统的结构示意图(弹性隔氧件未变形)。图11示出了本实用新型实施例中的打印系统的结构示意图(弹性隔氧件变形)在一些说明性实施例中，所述打印系统，包括：上述任一项所述的墨盒100，以及气控系统400；所述气控系统400提供控制气压的输出端与所述墨盒100的气口104连通。

如图12，在一些实施例中，所述气控系统400，包括：气体管路401；负压部件402，通过第一电磁阀403与所述气体管路401连通；正压部件404，通过第二电磁阀405与所述气体管路401连通；泄压部件406，通过第三电磁阀407与所述气体管路401连通；所述气体管路401的一端作为所述气控系统400对外输出控制气压的输出端，连接在所述墨盒100的气口104上。

负压部件402用以输出负压，可采用负压气泵；正压部件404用以输出正压，可采用正压气泵；泄压部件用以利用外界气压平衡气压腔105内的气压，可采用节流消声阀。

在一些实施例中，气控系统400还可包括连通气体管路401的稳压腔408，用以防止气压控制系统400、以及与气压控制系统400连通的墨盒100中产生气流扰动，启动缓冲的作用。

本实用新型实施例中的打印系统初始时主要采用负压和墨水自重配合的方式进行出墨，待墨盒100灌墨完成并与气控系统400连通后，开启负压部件402(此时正压部件404和泄压部件406关闭)，使墨盒100的气压腔106呈一定程度的负压，使墨水200维持预定的状态出墨，关闭负压部件402。

在墨盒100持续出墨的过程中，储液腔107内的墨水200的液位逐渐下降，驱使弹性隔氧薄膜102贴合墨水200的液面向储液腔107变形，导致气压腔106的空间变大，致使负压增大，此时通过泄压部件406使气压腔106的负压降低，从而使腔室102内的气压维持在预定范围，实现墨水的稳定出墨。其中，过程中可通过负压部件402和泄压部件406的配合实现对气压腔106内的气压进行稳定控制。

在一些实施例中，在弹性隔氧件102随液面逐渐变形的过程中，由于某些材料制成的弹性隔氧件102的自身弹性能力的限制，降低气压腔106内的负压不在足以支撑弹性隔氧件102的继续变形，此时可通过启动正压部件404弥补此缺陷，驱使弹性隔氧件102继续向储液腔107变形挤压，从而控制正压驱使墨水200的稳定出墨。

弹性隔氧件102在变形时，首先从起中心位置变形，然后带动其周围，在变形达到一定程度时，弹性隔氧件102的中心会首先接触腔室102的底面，腔室102的四周仍然可构成墨水的通道，直至某一时刻，弹性隔氧件102完全逼近腔室102的底部，将全部墨水或尽量全部墨水完全排出。

本实用新型提出了一种打印系统，该打印系统不仅具有可以有效的降低墨盒内杂质的形成、保障墨水的出墨正常和良好的印制效果的墨盒，同时通过加入正压部件的气控系统防止由于弹性隔氧件的存在导致墨盒无法依靠原本的负压系统完成自始至终的良好出墨效果的问题。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。