專利名稱：用于墨水供應(yīng)系統(tǒng)的沖洗泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴墨打印，并更具體而言涉及用于諸如連續(xù)噴墨打印機(jī)之類的噴墨打 印機(jī)的墨水供應(yīng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在噴墨打印系統(tǒng)中，由在噴嘴處產(chǎn)生并朝向基底推進(jìn)的各個(gè)墨滴來進(jìn)行打印。存 在兩種原理方面的系統(tǒng)根據(jù)需要并在需要時(shí)產(chǎn)生用于打印的墨滴的按需液滴；以及連續(xù) 地產(chǎn)生墨滴但僅所選擇的一些墨滴被朝向基底引導(dǎo)而其他墨滴被再循環(huán)至墨水供應(yīng)體的 連續(xù)噴墨印刷。連續(xù)噴墨打印機(jī)將加壓墨水供應(yīng)至打印頭液滴產(chǎn)生器，在打印頭液滴產(chǎn)生器處， 通過例如振蕩壓電元件將從噴嘴發(fā)射的連續(xù)墨水流分散為各個(gè)規(guī)則的液滴。液滴被引導(dǎo)經(jīng) 過帶電電極，在帶電電極處，液滴被選擇性地并分別賦予預(yù)定電荷，然后液滴經(jīng)過設(shè)置在一 對(duì)偏轉(zhuǎn)板之間的橫向電場。每個(gè)帶電液滴在碰撞在基底上之前通過電場而偏轉(zhuǎn)取決于其電 量的量，而不帶電液滴在不偏轉(zhuǎn)的情況下前進(jìn)并聚集在溝槽處，液滴從溝槽再循環(huán)至墨水 供應(yīng)體以用于再次使用。帶電液滴繞過溝槽并在由液滴上的電荷以及襯底相對(duì)于打印頭的 位置所確定的位置處撞擊基底。通常，基底相對(duì)于打印頭沿著一個(gè)方向移動(dòng)，并且液滴沿著 與該方向基本垂直的方向偏轉(zhuǎn)，不過偏轉(zhuǎn)板可以相對(duì)于上述垂直情況而傾斜地定向以補(bǔ)償 基底的速度(在液滴到來之間基底相對(duì)于打印頭的移動(dòng)意味著否則，一行液滴將基本上 不會(huì)與基底的移動(dòng)方向垂直地延伸)。在連續(xù)噴墨打印中，根據(jù)包含可能液滴位置的規(guī)則陣列的矩陣來打印字符。每個(gè) 矩陣包括多列(行程)，每列均由包括多個(gè)可能液滴位置(例如，七個(gè))的線界定，可能液 滴位置是由施加至液滴的電荷決定的。因此每個(gè)可用液滴根據(jù)其在行程中的期望位置而帶 電。如果不使用特定液滴，則該液滴不帶電，而在溝槽處被捕獲以用于再循環(huán)。此周期對(duì)于 矩陣中的全部行程重復(fù)進(jìn)行，然后對(duì)于下一個(gè)字符矩陣再次開始。通過通常容納在機(jī)殼的密封隔室內(nèi)的墨水供應(yīng)系統(tǒng)將墨水在壓力下遞送至打印 頭，所述機(jī)殼包括用于控制電路的分離的隔室和用戶界面面板。該系統(tǒng)包括經(jīng)由過濾器從 蓄液器或罐吸入墨水并將其在壓力下遞送至打印頭的主泵。隨著墨水被消耗，根據(jù)需要通 過供應(yīng)管路從可斷開地連接至蓄液器的可更換墨盒再次填充蓄液器。通過泵使由溝槽捕獲 的未使用墨滴經(jīng)由返回管路再循環(huán)至蓄液器。在各個(gè)管路中墨水的流動(dòng)通常通過電磁閥和 /或其他類似部件來控制。因?yàn)槟ㄟ^該系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)，所以存在由于溶劑蒸發(fā)使墨水變濃的趨勢，尤其 是在噴嘴與溝槽之間的通路中已經(jīng)暴露于空氣的再循環(huán)墨水。為了對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)償，根據(jù)需 要從可更換溶劑盒向墨水添加“補(bǔ)充”溶劑以將墨水粘度維持在期望限制內(nèi)。此溶劑也可 以用于在清潔周期沖洗打印頭的部件，例如噴嘴和溝槽。可以理解，溶劑的循環(huán)需要額外的 流體管路，因此墨水供應(yīng)系統(tǒng)作為整體包括大量連接在墨水供應(yīng)系統(tǒng)的不同部件之間的管 路。部件和管路之間的許多連接部全部都表現(xiàn)為可能的泄漏源和壓力損耗源。假定連續(xù)噴
3墨打印機(jī)通常用于長期不間斷時(shí)段的生產(chǎn)線，則可靠性成為重要的問題。此外，在機(jī)殼的墨 水供應(yīng)區(qū)域的內(nèi)部存在多個(gè)管路使得在維護(hù)或修理時(shí)觸及特定部件較為困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的多個(gè)目的中的一個(gè)目的是提供改善的或可選的噴墨打印機(jī)和/或可選 的或改善的用于噴墨打印機(jī)的墨水供應(yīng)系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種墨水供應(yīng)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括墨水回路，其 包括多個(gè)回路部件和用于在部件之間輸送流體的流體路徑；歧管組件，其界定了流體路徑 和與所述路徑流體連通的多個(gè)端口 ；第一流體路徑，其是用于連接至溶劑源的溶劑供應(yīng)路 徑；第二流體路徑，其是用于將溶劑遞送至用于與所述打印機(jī)的打印頭連接的出口的溶劑 沖洗路徑；所述部件中的一個(gè)是在所述第一和第二流體路徑之間布置在所述歧管組件處并 與所述第一和第二流體路徑流體連通的沖洗泵，所述泵被配置為將所述溶劑泵送至所述溶 劑沖洗路徑中。本發(fā)明提供了相對(duì)而言無單獨(dú)的管路、管道或軟管的整潔且緊湊的結(jié)構(gòu)。所述沖洗泵可以由所述歧管組件支撐。其可以被支撐在歧管組件上，或歧管組件 中。所述沖洗泵可以連接至所述多個(gè)端口中的至少一個(gè)。所述沖洗泵可以被容納在界定于 所述歧管組件內(nèi)的腔體中。所述歧管組件可以包括具有彼此交界的第一表面的第一和第二構(gòu)件，所述腔體被 界定在所述第一表面中的一者或兩者中。所述腔體可以由第一歧管構(gòu)件的所述第一表面中 的第一腔體部分和被界定在所述第二歧管構(gòu)件的所述第一表面中的第二腔體部分界定?？梢栽O(shè)置用于加壓墨水的第三流體路徑，所述第三流體路徑連接至所述泵的入 口，使得通過墨水的供應(yīng)來驅(qū)動(dòng)所述泵操作。所述泵可以包括連接至所述第一和第二流體 路徑的第一可變?nèi)莘e室以及連接至所述第三流體路徑的第二可變?nèi)莘e室，通過可動(dòng)壁將所 述室分隔開。所述可動(dòng)壁可以采取包括活塞在內(nèi)的合適形式，但優(yōu)選地是柔性隔膜。所述隔膜 可以可在壓力下偏轉(zhuǎn)，使得改變所述第一和第二可變?nèi)莘e室的容積。所述第一和第二可變 容積室優(yōu)選地被界定在殼體中，所述殼體可以由所述歧管組件中的腔體的壁提供，鎖著可 以是單獨(dú)的元件?，F(xiàn)在將參照附圖僅借助于示例來描述本發(fā)明的特定實(shí)施例，其中


圖1是根據(jù)本發(fā)明的施例的連續(xù)噴墨打印機(jī)的示意圖。圖2A是從圖1的墨水供應(yīng)系統(tǒng)的一部分的上方觀察的分解立體圖。圖2B是圖1的墨水供應(yīng)系統(tǒng)的一部分的另一分解立體圖。圖2C是從圖1、2A和2B的墨水供應(yīng)系統(tǒng)的下方觀察的立體圖。圖3A是圖2A和2B的墨水供應(yīng)系統(tǒng)的饋送板的上表面的平面圖。圖3B是圖3A的饋送板的下表面的平面圖，為清楚起見去除了部件。圖3C是饋送板的沿著圖3B的箭頭A的方向的側(cè)視圖。圖4A是圖2A和2B的墨水供應(yīng)系統(tǒng)的歧管板的下表面的平面圖。
圖4B是圖4A的歧管板在裝配有部件時(shí)的下表面的平面圖。圖4C是歧管板在為清楚起見而去除了部件的情況下沿著圖4B的箭頭A的方向的 側(cè)視圖，饋送板以虛線示出并且墨水液位傳感器安全部以截面示出。圖5A是圖1、2A和2B的墨水供應(yīng)系統(tǒng)的一部分的局部剖視的側(cè)視圖。圖5B是圖5A中被標(biāo)記為X的圍繞部分的放大視圖。圖6A和6B是墨水供應(yīng)系統(tǒng)的過濾器模組的一部分的端視圖。圖7A至7D分別是圖4C的安全部的立體圖、側(cè)視圖、側(cè)剖視圖(沿著圖7D的線 B-B)以及仰視圖。圖8如圖2A所示的設(shè)備分解側(cè)視圖，以部分剖視示出了供應(yīng)系統(tǒng)的混合罐。圖9是圖8的混合罐的平面圖。圖10是從圖9的混合罐的下方觀察得到的立體圖。圖11是模組的實(shí)施例的后視圖。圖12是圖11的模組的歧管的一部分的側(cè)視圖。圖13是用于噴墨打印機(jī)的連接器的實(shí)施例的立體圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參照附圖的圖1，經(jīng)由柔性管將墨水在壓力下從墨水供應(yīng)系統(tǒng)10遞送至打印 頭11，并返回，柔性管與其他流體管和電線(未示出)束集在一起成為本領(lǐng)域所謂的“臍帶” 管12。墨水供應(yīng)系統(tǒng)10位于通常安裝于桌面的機(jī)箱13中，并且打印頭11布置在機(jī)箱外 部。在操作時(shí)，由系統(tǒng)泵16從混合罐15中的墨水蓄液器14吸入墨水，根據(jù)需要用來自可 更換墨盒和溶劑盒17、18的墨水和補(bǔ)充溶劑將罐15加滿。根據(jù)需要將墨水在壓力下從墨 盒17傳送至混合罐15，并如將要說明的，通過吸入壓力從溶劑盒18吸入溶劑。從以下說明可以理解的是，墨水供應(yīng)系統(tǒng)10和打印頭11包括許多大體相同類型 的流動(dòng)控制閥雙線圈操作雙通、兩端口流動(dòng)控制閥。各個(gè)閥的操作由控制系統(tǒng)(圖中未示 出)管理，控制系統(tǒng)還控制泵的操作。從罐15吸入的墨水首先通過位于系統(tǒng)泵16上游的粗過濾器20進(jìn)行過濾，然后通 過位于系統(tǒng)泵16下游的相對(duì)精細(xì)的主墨水過濾器21進(jìn)行過濾，之后墨水被遞送至引向打 印頭11的墨水饋送管線22。傳統(tǒng)構(gòu)造的并布置在主墨水過濾器21上游的流體泵23消除 由系統(tǒng)泵16的操作引起的壓力脈動(dòng)。在打印頭處，將來自墨水饋送管線22的墨水經(jīng)由第一流動(dòng)控制閥25供應(yīng)至液滴 產(chǎn)生器24。液滴產(chǎn)生器24包括噴嘴26和壓電振蕩器27，加壓墨水從噴嘴26排出，壓電振 蕩器27以預(yù)定頻率和振幅在墨水流中產(chǎn)生擾動(dòng)，以將墨水流打散為規(guī)則尺寸和間隔的液 滴28。打散位置位于噴嘴26的下游，并與帶電電極29對(duì)準(zhǔn)，在帶電電極29處將預(yù)定電荷 施加至每個(gè)液滴28。此電荷確定了液滴28在其經(jīng)過其間維持基本恒定電場的一對(duì)偏轉(zhuǎn)板 30時(shí)的偏轉(zhuǎn)程度。不帶電的液滴基本不偏轉(zhuǎn)地通行至溝槽31，其從溝槽31經(jīng)由返回管線 32再循環(huán)至墨水供應(yīng)系統(tǒng)10。帶電液滴朝向移動(dòng)經(jīng)過打印頭11的基底33投射。每個(gè)液 滴28撞擊在基底33上的位置由液滴的偏轉(zhuǎn)量和基底的移動(dòng)速度確定。例如，如果基底沿 著水平方向移動(dòng)，則液滴的偏轉(zhuǎn)量確定了其在字符矩陣的行程中的豎直位置。為了確保液滴產(chǎn)生器24的有效操作，由加熱器34使進(jìn)入打印頭11的墨水的溫度在其通行至第一流動(dòng)控制閥25之前保持在期望的水平。在打印機(jī)從休眠啟動(dòng)的情況下，期 望允許墨水在不朝向溝槽31或基底33投射的情況下通過噴嘴26放出。墨水向返回管線 32內(nèi)的流動(dòng)，無論其是放出流動(dòng)還是使由溝槽31捕獲的未使用墨水循環(huán)，均通過第二流動(dòng) 控制閥35受到控制。返回的墨水通過墨水供應(yīng)系統(tǒng)11中的噴射泵設(shè)備36和第三流動(dòng)控 制閥37被引回至混合罐15。當(dāng)墨水流動(dòng)通過該系統(tǒng)并在罐15中和打印頭11處與空氣進(jìn)行接觸時(shí)，其溶劑的 一部分趨于蒸發(fā)。因此墨水供應(yīng)系統(tǒng)10還被設(shè)計(jì)為根據(jù)需要供應(yīng)補(bǔ)充溶劑以將墨水的粘 度維持在適于使用的預(yù)定范圍內(nèi)。從溶劑盒18提供的這種溶劑還用于在合適的時(shí)間沖洗 打印頭11以保持其免于阻塞。如將在下文說明的，在第四流動(dòng)控制閥42的控制下，通過分 支管41中通過墨水的流動(dòng)受到驅(qū)動(dòng)的沖洗泵閥40將沖洗溶劑引導(dǎo)通過系統(tǒng)10。通過沖洗 管線44(圖1中由虛線表示)經(jīng)由過濾器43來泵送出沖洗溶劑，沖洗管線44從墨水供應(yīng) 系統(tǒng)10通過臍帶管12延伸至打印頭11中的第一流動(dòng)控制閥25。在經(jīng)過噴嘴26并通行至 溝槽31內(nèi)之后，溶劑經(jīng)由第二流動(dòng)控制閥35引入返回管線32并引至第三流動(dòng)控制閥37。 返回的溶劑在吸入壓力下從噴射泵設(shè)備36流動(dòng)。噴射泵設(shè)備36包括一對(duì)平行的文氏泵50、51，其通過分支管線53從主墨水過濾 器21的出口接收加壓墨水的供應(yīng)。泵具有公知構(gòu)造，并利用柏努利原理從而使流經(jīng)管路中 的限制部的流體在限制部處增速為高速射流并產(chǎn)生低壓區(qū)域。如果在限制部處設(shè)置側(cè)端 口，則此低壓可以用于吸入并帶走與側(cè)端口連接的管路中的第二流體。在此情況下，加壓墨 水流經(jīng)一對(duì)管路54、55并返回至混合罐15，每個(gè)管路54、55均在文氏限制部處具有側(cè)端口 56、57。墨水流速的提高在側(cè)端口 56、57處產(chǎn)生了吸入壓力，并且這用于在第三流動(dòng)控制閥 37打開時(shí)通過管線58、59將返回的墨水和/或溶劑吸入。第三流動(dòng)控制閥37被操作使得 返回的墨水/溶劑向各個(gè)文氏泵50、51的流動(dòng)能夠受到分別的控制。更具體而言，控制系統(tǒng) 根據(jù)分支管線53中由溫度傳感器60確定的墨水溫度來判定是否允許通過文氏泵50、51兩 者進(jìn)行的流動(dòng)。如果墨水具有相對(duì)較低的溫度，則其將具有相對(duì)較高的粘度，因此在泵50、 51兩者應(yīng)該進(jìn)行操作的情況下需要更大的泵送功率將墨水從溝槽31引回。在墨水具有相 對(duì)較高溫度的情況下，其將具有相對(duì)較低的粘度，在此情況下，為產(chǎn)生足夠吸力，僅需要一 個(gè)泵50。實(shí)際上在后者情況下應(yīng)該避免兩個(gè)泵的操作，因?yàn)樗鼈儗硎箍諝膺M(jìn)入供應(yīng)系 統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)(這將引起溶劑的過度蒸發(fā)，因此增大補(bǔ)充溶劑的消耗量)。分支管線53連接至管線41，管線41將墨水經(jīng)由第四流動(dòng)控制閥42輸送至沖洗 泵閥40。當(dāng)由控制系統(tǒng)適當(dāng)?shù)夭僮鞯谒牧鲃?dòng)控制閥42以進(jìn)行打印頭11的沖洗時(shí)，允許由 來自管線41的墨水對(duì)沖洗泵閥40進(jìn)行加壓。沖洗泵閥40是滾動(dòng)隔膜式，其中彈性“頂帽” 式隔膜61將閥殼體62劃分為第一和第二可變?nèi)莘e室63、64。墨水在壓力下供應(yīng)至第一室 63，并且補(bǔ)充溶劑從溶劑盒18通過溶劑供應(yīng)管線65經(jīng)由壓力傳感器66和單向閥67遞送 至第二室64。進(jìn)入第一室63的墨水相對(duì)于溶劑的更高壓力用于使隔膜61從其如圖1所示 的通常位置向其中第一室63的溶劑占用第二室64的容積而增大的位置，并且迫使溶劑離 開第二室64并經(jīng)由沖洗管線44流向打印頭11。應(yīng)該理解，可以使用其他沖洗泵設(shè)計(jì)來實(shí) 現(xiàn)相同的操作。在使用時(shí)，用溶劑使混合罐15上方的氣氛變得飽和，并被引入冷凝單元70，在冷 凝單元70處，其被冷凝并經(jīng)由墨水供應(yīng)系統(tǒng)的第五控制閥72引回至溶劑返回管線71內(nèi)。
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在圖1中以框線表示的墨水供應(yīng)系統(tǒng)10在物理上被實(shí)施為如圖2A至2C所示的 模組單元或芯體單元200?；旌瞎?5包括具有基壁75、直立側(cè)壁76和界定了嘴部77的開 口頂部的蓄液器。側(cè)壁76在其上邊緣處終止于圍繞嘴部77的周邊凸緣78，并提供了對(duì)于 歧管模塊79的支撐，歧管模塊79提供了墨水供應(yīng)系統(tǒng)的部件之間的流體流動(dòng)管路，這些管 路中的許多被方便地支撐于歧管模塊79。歧管模塊79包括兩個(gè)豎直堆疊的互連部分對(duì)罐15中的墨水上方的大量部件進(jìn) 行支撐的罐側(cè)饋送板80，以及其上支撐其他部件的上歧管板81。在圖3A至3C以及4A至 4C中詳細(xì)示出的板80、81通常在外形上為方形，罐側(cè)饋送板80略小，使得當(dāng)上歧管板81的 周邊邊緣82擱置在圍繞嘴部77的凸緣78上時(shí)，罐側(cè)饋送板80裝配在嘴部77內(nèi)。密封件 83設(shè)置在凸緣78與歧管板81的邊緣82之間。板80、81各具有上下表面80a、80b和81a、 81b，并且堆疊的布置使得歧管板的下表面81b位于饋送板80的上表面80a以上并與上表 面80a抵接。板80、81被用于固定螺栓(未示出)的多個(gè)排列的固定孔84沿著與交界表面80a、 81b的平面大體垂直的方向穿透，螺栓用于將這些板連接在一起。歧管板81還具有對(duì)于罐 15的凸緣78上直立銷87以上的位置而關(guān)于歧管板81的周邊間隔開的多個(gè)孔86，以及用 于與墨水供應(yīng)系統(tǒng)10的部件連接的多個(gè)端口 88(見圖3A)。由界定在歧管板81的下表面 81b中的多個(gè)離散通道A至K來提供墨水在端口 88之間的流動(dòng)，因而提供墨水在墨水供應(yīng) 系統(tǒng)的部件之間的流動(dòng)。如圖3A和4A可見，通道A-K將端口 88互連為預(yù)定關(guān)系。當(dāng)板 80,81的交界表面80a、81b合在一起時(shí)，通道A-K被饋送板80的上表面80a覆蓋并被收納 在界定于該表面80a中的凹部90的圖案中的密封構(gòu)件89密封。密封構(gòu)件89由0環(huán)密封 件中使用的那種合成橡膠之類的模制彈性材料形成，并在板80、81被緊固在一起時(shí)被按壓 在凹部內(nèi)。構(gòu)造成使得其包括環(huán)密封件，每個(gè)被設(shè)計(jì)為當(dāng)板80、81合在一起時(shí)圍繞特定通 道密封，為方便起見，密封件被互連以形成一個(gè)構(gòu)件。密封構(gòu)件89將上表面80a的通常與 界定在歧管板81上的通道A-K的圖案對(duì)應(yīng)的選擇區(qū)域91進(jìn)行劃界，這些選擇區(qū)域91用于 在密封構(gòu)件89將通道A-K密封以避免泄漏的同時(shí)將通道A-K封閉。由密封構(gòu)件89限界的 選擇區(qū)域91的一些包含端口 88，端口 88允許通道A-K與安裝在饋送板80上的部件之間的 流體連通。多個(gè)套管92從饋送板80的下表面80b上的端口 88基本垂直地延伸，并提供了 部件與端口 88的方便的連接。歧管板81的上表面81a具有在周邊孔86的內(nèi)側(cè)間隔開的直立側(cè)壁93，壁93內(nèi)的 區(qū)域被構(gòu)造為支撐墨水供應(yīng)系統(tǒng)10的部件。歧管板81中的通道A-K的配置在圖4A中清楚地示出，在圖3A中在饋送板80上 示出了密封凹部90和通道封閉區(qū)域91。以下對(duì)通道A-K與圖1的墨水供應(yīng)系統(tǒng)10的流動(dòng) 管線和管路的關(guān)系進(jìn)行總結(jié)。通道A界定了從主墨水過濾器21的出口延伸至與端口 Al連接的噴射泵36入口 的分支管線53和用于加壓墨水的連接管線41，主墨水過濾器21連接至饋送板80上的端口 A5。管線41經(jīng)由端口 A4連接至第四流動(dòng)控制閥42(其控制沖洗泵的啟動(dòng))。壓力傳感器 61經(jīng)由端口 A3與管路連通并經(jīng)由端口 A2與溫度傳感器60連通。通道B將第二文氏噴射泵51與第三控制閥37互連，第三控制閥37允許向泵51 的流動(dòng)的接通和關(guān)斷。歧管板81中的端口 Bl連接至閥37，饋送板80中的端口 B2連接至文氏泵51。通道C界定了墨水返回管線32的從打印頭11起的一部分，并將從打印頭11起的 臍帶管12中的返回管線(端口 C2)互連至第三控制閥37 (端口 C3)。端口 Cl未使用。通道D界定了對(duì)從沖洗泵閥40的第一室63 (經(jīng)由第四控制閥42)返回至噴射泵 設(shè)備36的第一文氏泵50的墨水和/或來自冷凝單元70的恢復(fù)溶劑的流動(dòng)進(jìn)行承載的管 路。饋送板80上的端口 Dl連接至第一文氏泵50，歧管板81上的端口 D2連接至第三控制 閥37的出口，端口 D3連接至第四控制閥42，端口 D4連接至第五控制閥72 (控制來自冷凝 單元70的恢復(fù)溶劑的流動(dòng))。通道E界定了將加壓墨水遞送至沖洗泵閥40的管路41，并將第四流動(dòng)控制閥42 的出口(歧管板中的端口 El)互連至沖洗泵閥40的第一室63的入口(歧管板中的端口 E2)。通道F界定了溶劑返回管線71的從冷凝單元70起的一部分，并將冷凝排出部(歧 管板81中的端口 Fl)互連至第五控制閥72 (歧管板81中的端口 F2處)。通道G界定了沖洗管線44的一部分，并將臍帶管12中的沖洗管線管互連至打印 頭11 (歧管板81上的端口 Gl)和溶劑沖洗過濾器43的出口(饋送板80上的端口 G2)。通道H界定了墨水饋送管線22，并將阻尼器23的出口(饋送板80中的端口 H2) 和臍帶管12中的饋送管線管互連。通道I界定了從溶劑盒18起的溶劑供應(yīng)管線65，并將從盒18起的管路的端部(連 接至歧管板81中的端口 14的那個(gè)端部)互連至第五控制閥72 (歧管板81中的端口 II)。 其還提供了與單向閥67(歧管板81中的端口 12)和壓力傳感器66(端口 13)的流體連通。通道J界定了單向閥67與沖洗泵閥40之間的溶劑流動(dòng)管路。饋送板80中的端 口 Jl利用單向閥67的出口提供了對(duì)于沖洗泵閥40的第二室64的入口與同樣位于饋送板 80中的端口 J2之間的連通。通道K界定了主墨水饋送管線22的一部分并在系統(tǒng)泵16的出口(歧管板81上 的端口 K2)與主墨水過濾器21的入口(饋送板80上的端口 Kl)之間延伸。歧管板81上的端口記錄層Ll和饋送板80上的端口 L2簡單地允許粗過濾器20 的出口與系統(tǒng)泵16的入口之間的直接連接而無需中間流動(dòng)通道。如圖5A和5B最佳地示出的，板80、81的交界表面80a、8Ib各具有在板合在一起 時(shí)組合的大圓筒凹部95a、95b，以形成用于容納沖洗泵閥40的室95。類似地，單向閥67位 于界定在凹部96a、96b之間的小室96內(nèi)。再參照?qǐng)D2A和2B，現(xiàn)在將更清楚地理解墨水供應(yīng)系統(tǒng)10的模組化屬性。歧管模 塊79的構(gòu)造允許各種墨水供應(yīng)系統(tǒng)部件通過簡單地插入而與端口 88(或者從端口延伸的 套管)流體連通，并因此以模組化的形式形成流體流動(dòng)通道?，F(xiàn)在將參照?qǐng)D2至圖7來說明被支撐在歧管模塊79上的一些墨水供應(yīng)系統(tǒng)部件。 如圖2B和2C所示，一體化的過濾器和阻尼器模組100通過五個(gè)套管92連接至饋送板80 的下表面80b。套管中的兩個(gè)僅用于安裝，而其他套管92從板中的端口 Kl、G2和H2向后 延伸。如圖6A和6B分別示出的模組100包括一體地形成有用于阻尼器23 (圖6A和6B中 未示出，但在圖2B、2C和5A中示出)的安裝支撐105的一對(duì)圓筒殼體103、104。第一殼體 103容納主墨水過濾器21，第二殼體104容納溶劑過濾器43。圓筒殼體103、104各具有以
8摩擦裝配方式裝配在相應(yīng)的套管92上的中央引入開口 106，用于與端口 Kl處的套管連接的 主墨水過濾器21的開口，以及用于與端口 J2處的套管連接的過濾器43的開口。合適的密 封環(huán)可以設(shè)置在各套管92與入口開口 106之間。經(jīng)過過濾的墨水在孔102處從殼體103 流出，經(jīng)過安裝支撐105通行至阻尼器23的入口，并在孔23a處向著一體地形成的出口管 107離開阻尼器和支撐105，出口管107與圓筒殼體103、104的軸線基本平行地延伸并在端 口 H2處連接至套管92。另一管路108從墨水過濾器殼體103中的側(cè)開口延伸并連接至端 口 A5處的套管92，在端口 A5處墨水流入由通道A界定的分支管線53。經(jīng)過過濾的溶劑經(jīng) 過殼體中的側(cè)孔通行到管路109內(nèi)，管路109在端口 G2處連接至套管92，溶劑在端口 G2處 流入由通道G界定的沖洗管線44?？梢?，入口 106和出口管路107、108、109基本平行地布置，使得模組100能夠相對(duì) 容易地插入到歧管模塊79中，并且入口和管路滑動(dòng)到相應(yīng)的套管92上。過濾器和阻尼器模組100還包括位于另一圓筒殼體110內(nèi)的粗過濾器21，殼體 110的入口具有取出管111，取出管111用于連接至延伸到混合罐15的底部處的墨水14內(nèi) 的管111。在操作中，系統(tǒng)泵16(粗過濾器21的上游)進(jìn)行操作以從通過取出管111從罐 15將墨水引入粗過濾器21。粗過濾器21的出口將經(jīng)過過濾的墨水沿著一體化的直角出口 管112引導(dǎo)，出口管112連接至歧管板中的端口 Li，墨水從端口 Ll流至系統(tǒng)泵16的入口管 113(圖4C和5A)，其延伸通過端口 L2和L2并延伸至過濾器出口管112的端部內(nèi)。墨水供應(yīng)系統(tǒng)10的數(shù)個(gè)部件安裝在歧管板81的上表面81a上，這些部件具體而 言包括噴射泵組件36，系統(tǒng)泵16，第三至第五流動(dòng)控制閥37、42、72，溫度傳感器60，壓力傳 感器61，以及用于對(duì)將閥、泵和壓力傳感器連接至控制系統(tǒng)的電氣布線進(jìn)行限界的電路板 115。這些部件中的許多在圖4B中被電路板115擋住而無法看到。三個(gè)流動(dòng)管線22、32、44由如上所述臍帶管12中的相應(yīng)管來部分地界定，并且這 些管線連接至在連接模塊116(圖4B)處方便地群集在一起的相應(yīng)端口 HI、G2、G1，連接模 塊116被界定在歧管板81的上表面81a上。這些管被支撐在側(cè)壁93中的切口 117 (圖2B) 中。如圖2B、2C和4C所示的墨水液位傳感器120設(shè)置在歧管模塊79上，以在任意給定 時(shí)間檢測混合罐中墨水的液位。其包括從歧管板81的下表面81b懸垂的四個(gè)導(dǎo)電銷121、 122、123、124。它們延伸通過饋送板80中的槽125并延伸到罐15內(nèi)，在罐15處它們被設(shè) 計(jì)為浸入墨水14。第一和第二銷121、122具有相同長度；第三銷123具有中間長度，而第 四銷124具有最短長度。這些銷連接至一個(gè)或多個(gè)電傳感器(例如，電流或電容傳感器) 以及安裝在歧管板81的上表面81a上的相關(guān)電路115。傳感器120被設(shè)計(jì)為當(dāng)導(dǎo)電墨水實(shí) 現(xiàn)了第一銷121與其他銷122、123、124中的一個(gè)或多個(gè)之間的電路時(shí)感測墨水的存在。例 如，當(dāng)罐中墨水的液位相對(duì)較高時(shí)，全部銷121-124的端部均浸入墨水中，并且一個(gè)或多個(gè) 傳感器檢測到實(shí)現(xiàn)了全部電路。另一方面，當(dāng)墨水的液位相對(duì)較低時(shí)，僅較長的第一和第二 銷121、122浸入墨水中，因此僅在這兩個(gè)銷之間實(shí)現(xiàn)了電路。表示測量得到的墨水液位的 信號(hào)被發(fā)送至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)可以接著判定是否應(yīng)該將更多的墨水遞送至罐15內(nèi)。應(yīng) 該理解，可以使用其他形式的液位感測裝置來實(shí)現(xiàn)相同效果。在操作時(shí)，從返回管線32返回到罐內(nèi)的墨水和溶劑可以引起擾動(dòng)(特別是在墨水 14的表面處)，使得由于墨水中存在的表面活性劑而在墨水的表面上形成泡沫。已知可以
9在返回管線的出口處使用偏流板來減少由返回的墨水/溶劑引起的擾動(dòng)，但是這并不總是 能完全避免泡沫。泡沫的存在會(huì)掩蓋罐中墨水的真實(shí)液位，并導(dǎo)致由液位傳感器120進(jìn)行 的錯(cuò)誤讀數(shù)。為了抵抗對(duì)于液位傳感器120的正確操作的干擾，安全部130連接至饋送板 80的下表面80b，并向下懸垂至罐15內(nèi)，使得其屏蔽銷121-124以避開由進(jìn)入的墨水或溶 劑產(chǎn)生的任何表面泡沫。這在圖4C中圖示。如圖7A-D詳細(xì)示出的安全部130包括由例如 多孔聚丙烯材料制成的具有上端部130a和下端部130b的連續(xù)薄壁，上端部130a具有一體 化的橫向延伸的凸緣131以用于連接至饋送板80，下端部130b在使用時(shí)位于罐15的基壁 75附近。壁在其上下端部130a和130b之間向內(nèi)漸縮，并圍繞銷121-124，使得其邊界內(nèi)的 墨水保持基本無泡沫，因此可以判定得到正確的液位讀數(shù)。應(yīng)該理解，安全部130可以與基 于浸入罐15中的墨水內(nèi)的任意形式的液位傳感器一起使用，并且壁可以由多孔或其他形 式的任意合適材料制成。圖8至10更詳細(xì)示出了混合罐15。罐15的基壁75具有大體平坦的上表面，該平 坦的上表面在一個(gè)角部152中被界定了一個(gè)較小較淺的井部151的凹部所中斷。井部151 在所示實(shí)施例中是基本方形的，但可以容易理解的是，可以采用任意合適的形狀?；?5 的其余部分從相對(duì)的角部153向井部151傾斜，使得在使用時(shí)，任何留在空罐的底部的殘留 墨水將聚集在傾斜底部處的井部151中。從圖8和10的圖示可以清楚地看到該傾斜。在所 示實(shí)施例中，基壁沿著如圖9和10中的箭頭A和B所示的方向向下傾斜?；?5在其下 側(cè)處由多個(gè)提供了強(qiáng)度和剛度的漸縮肋片154、155支撐。第一組三個(gè)間隔的平行肋片154 沿著第一方向延伸，而第二組三個(gè)間隔的平行肋片155沿著與第一方向垂直的第二方向延 伸?？梢岳斫?，作為對(duì)于自身傾斜的基壁的可選方案，只要上表面相對(duì)于壁的下表面 傾斜即可。當(dāng)歧管模塊79安裝在罐15上時(shí)，從過濾器和模組100的取出管111懸垂的管道 150所處的位置使得其端部延伸至井部151內(nèi)?；蛘?，取出管111可以無需分離的管道150 而直接延伸至井部151內(nèi)。因此，在罐15內(nèi)的墨水體積接近空時(shí)，系統(tǒng)泵16能夠吸入聚集 在井部151中的殘余墨水。這確保了罐15內(nèi)的可用墨水的極少的浪費(fèi)，并且確保了墨水的 供應(yīng)直到最后一刻才終斷。圖11示出了組裝后的芯體模組200。模組200是墨水供應(yīng)系統(tǒng)10的一部分。如 前所述，芯體模組200優(yōu)選地包含諸如過濾器模組100、墨水蓄液器/混合罐15、系統(tǒng)泵16、 過濾器43等的部件。連接歧管組件202布置在模組200的表面上。還如圖12所示，連接 歧管組件202包括與歧管模塊79 (如圖2A所示)流體連通的多個(gè)端口 204。連接歧管組件 202適于與噴墨打印機(jī)8連接以將墨水、溶劑等供應(yīng)至噴墨打印機(jī)8。端口 204可以位于模 組200的單個(gè)表面206上。圖13示出了打印機(jī)8的連接器220，其被構(gòu)造用于連接至模組200以提供模組200 與打印機(jī)8之間的流體連通。連接器220包括被構(gòu)造用于連接至噴墨打印機(jī)8的饋送管線 (未示出)的栓管222、224、226。此外，連接器220的開口 232、234被構(gòu)造用于連接至歧管 組件202的端口 204。雖然在圖中示出了端口、栓管和開口的具體構(gòu)造，但是可以采用其他 合適的構(gòu)造。端口 204和連接器220的構(gòu)造優(yōu)選地使得以簡單的單步連接方式將連接器 220方便地連接至歧管組件202的端口 204。
芯體模組200可以如下連接至噴墨打印機(jī)8 (如圖1示意性地示出)。打印機(jī)連接 器220連接至歧管組件202以提供模組部件與噴墨打印機(jī)8之間的流體連通。還可以提供 模組200與噴墨打印機(jī)8之間的電連接(未示出)。電連接可以是任意合適的連接，但優(yōu) 選地包括具有插座連接的電線。噴墨打印機(jī)8可以包括布置在機(jī)箱13內(nèi)的收納艙(未示 出)。當(dāng)打印機(jī)正在使用時(shí)，芯體模組200可以布置在機(jī)箱13的收納艙內(nèi)。具體而言，在一個(gè)實(shí)施例中，芯體模組200能夠以不超過三個(gè)步驟來可操作地連 接至噴墨打印機(jī)8，以對(duì)噴墨打印機(jī)8提供墨水過濾和流體蓄積。這三個(gè)步驟包括將模組 200布置在打印機(jī)8附近(例如布置在機(jī)箱13內(nèi))；設(shè)置模組200與打印機(jī)8之間的電連 接；以及將連接器220連接至歧管組件202。電連接可以包括具有在打印機(jī)8與芯體模組 200之間的插座連接的多個(gè)線，從而單個(gè)連接部內(nèi)提供全部電連接。在墨水回路與噴墨打印機(jī)8之間出入模組200的流體連通可以通過多個(gè)端口 204 單獨(dú)地設(shè)置。具體而言，歧管組件202與連接器220之間的連接提供了模組200與噴墨打 印機(jī)8之間的全部流體連通，而無需額外連接。此配置顯著簡化了安裝和更換模組200的 處理。歧管模塊尤其是界定在歧管板與饋送板之間的通道的構(gòu)造排除了對(duì)將墨水供應(yīng) 系統(tǒng)的部件進(jìn)行互連的許多管路、管道、軟管等的需求。該設(shè)備因此顯著地更容易組裝，因 此縮短了與建立系統(tǒng)相關(guān)的時(shí)間并減小了錯(cuò)誤發(fā)生的可能性?？傊?，機(jī)箱內(nèi)的區(qū)域更為整 潔，使得更容易處理各個(gè)部件。歧管模塊還省去了與這些管路相關(guān)的連接器，而這些連接器 是潛在的泄漏源。因此，系統(tǒng)的可靠性得到了提高并減少了維護(hù)需求。歧管模塊的總體結(jié)構(gòu)提供了緊湊的配置。將理解的是，可以在不偏離如所附權(quán)利要求界定的本發(fā)明的范圍的情況下對(duì)上述 實(shí)施例進(jìn)行許多修改。例如，除了滾動(dòng)隔膜泵之外，沖洗泵還可以是任意合適類型。作為被 收納在界定于歧管模塊的板之間的腔體內(nèi)的替換方案，其也可以被支撐在模塊上。所說明和解釋的實(shí)施例在特征方面應(yīng)認(rèn)為是解釋性的，而非限制性的，應(yīng)理解的 是，僅示出并描述了優(yōu)選實(shí)施例，并且意圖保護(hù)如權(quán)利要求中界定的本發(fā)明的范圍內(nèi)得到 的全部改變和修改。應(yīng)該理解，雖然在說明書中諸如“優(yōu)選的”、“優(yōu)選地”、“優(yōu)選”或“更優(yōu) 選”之類的詞匯的使用表示所述特征是較理性的，但是其當(dāng)然也可以是不必需的，并且缺少 這種特征的實(shí)施例也可以在如所附權(quán)利要求界定的本發(fā)明的范圍內(nèi)實(shí)施。關(guān)于權(quán)利要求， 所意圖的是，當(dāng)使用諸如“一個(gè)”、“一者”、“至少一個(gè)” “至少一部分”之類的詞匯放在特征前 面時(shí)，除非在權(quán)利要求中相反地指明，否則其并沒有將權(quán)利要求限制為僅一個(gè)這樣的特征。 當(dāng)使用“至少一部分”和/或“一部分”的語言時(shí)，除非相反地指明，否則該對(duì)象包括一部分 和/或整個(gè)對(duì)象。
權(quán)利要求
一種墨水供應(yīng)系統(tǒng)，其用于噴墨打印機(jī)，所述系統(tǒng)包括墨水回路，其包括多個(gè)回路部件和用于在部件之間輸送流體的流體路徑；歧管組件，其界定了流體路徑和與所述路徑流體連通的多個(gè)端口；第一流體路徑，其是用于連接至溶劑源的溶劑供應(yīng)路徑；第二流體路徑，其是用于將溶劑遞送至用于與所述打印機(jī)的打印頭連接的出口的溶劑沖洗路徑；所述部件中的一個(gè)是在所述第一和第二流體路徑之間布置在所述歧管組件處并與所述第一和第二流體路徑流體連通的沖洗泵，所述泵被配置為將所述溶劑泵送至所述溶劑沖洗路徑中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨水供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述沖洗泵由所述歧管組件支撐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的墨水供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述沖洗泵連接至所述多個(gè)端口中 的至少一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的墨水供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述沖洗泵被容納在界定 于所述歧管組件內(nèi)的腔體中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的墨水供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述歧管組件包括具有彼此交界的第 一表面的第一和第二構(gòu)件，所述腔體被界定在所述第一表面中的一者或兩者中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的墨水供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述腔體由第一歧管構(gòu)件的所述第一 表面中的第一腔體部分和被界定在所述第二歧管構(gòu)件的所述第一表面中的第二腔體部分 界定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的墨水供應(yīng)系統(tǒng)，其中，設(shè)置用于加壓墨水的第三 流體路徑，所述第三流體路徑連接至所述泵的入口，使得通過墨水的供應(yīng)來驅(qū)動(dòng)所述泵操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的墨水供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述泵包括連接至所述第一和第二流 體路徑的第一可變?nèi)莘e室以及連接至所述第三流體路徑的第二可變?nèi)莘e室，通過可動(dòng)壁將 所述室分隔開。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的墨水供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述可動(dòng)壁是柔性隔膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的墨水供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述隔膜可在壓力下偏轉(zhuǎn)，使得改變 所述第一和第二可變?nèi)莘e室的容積。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9或10所述的墨水供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述第一和第二可變?nèi)莘e室 被界定在殼體中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的墨水供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述殼體由所述歧管組件界定。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的墨水供應(yīng)系統(tǒng)，其中，在所述沖洗泵與其所連 接的端口之間設(shè)置管路，所述管路由所述歧管組件界定。
14.一種噴墨打印機(jī)，包括打印頭和根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的墨水供應(yīng)系 統(tǒng)，所述打印頭用于產(chǎn)生打印在基底上的墨滴。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的噴墨打印機(jī)，其中，所述打印機(jī)是其中在所述打印頭處設(shè) 置捕獲器以用于接收所產(chǎn)生的未使用的墨滴并設(shè)置有用于將墨水返回至所述墨水供應(yīng)系 統(tǒng)的墨水返回路徑的連續(xù)型噴墨打印機(jī)。
全文摘要
一種墨水供應(yīng)系統(tǒng)，其用于噴墨打印機(jī)，所述系統(tǒng)包括墨水回路，其包括多個(gè)回路部件和用于在部件之間輸送流體的流體路徑。歧管組件界定了流體路徑和與所述路徑流體連通的多個(gè)端口。流體路徑中的一者是用于連接至溶劑源的溶劑供應(yīng)路徑。第二流體路徑是用于將溶劑遞送至用于與所述打印機(jī)的打印頭連接的出口的溶劑沖洗路徑。沖洗泵在所述第一和第二流體路徑之間布置在所述歧管組件處，并與所述第一和第二流體路徑流體連通的沖洗泵，所述泵被配置為將所述溶劑泵送至所述溶劑沖洗路徑中。
文檔編號(hào)B41J2/175GK101896356SQ200880120695
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者伊恩·弗斯特, 約翰·博斯托克, 馬修·湯姆林 申請(qǐng)人:錄象射流技術(shù)公司