CN101052529B - 包含被动阀的成像设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种成像设备(18)的一个实施例，包括连接于第一被动阀(26)的第一成像流体储存器(10)，连接于第二被动阀(28)的第二成像流体储存器(12)，以及泵系统(14)，其可操作地连接于第一和第二成像流体储存器(10，12)，用来有选择地从每个第一和第二成像流体储存器中流动成像流体。

Description

包含被动阀的成像设备
背景技术
成像设备例如打印机，在使用期间，可利用墨盒中的成像流体，例如：油墨(或墨水ink)。当墨盒中的油墨耗尽时，希望可以无中断地持续进行打印。因此，可以利用第二墨盒。利用传感器来确定第一墨盒放空或接近放空的时间。然后利用主动阀，例如手动阀、气动阀，或电磁阀来隔离即将被移走的墨盒。这些主动阀都需要外部输入，例如：通过操作者的手动操作，气压源或电源用来使其进行运转。它们还需要用于运转的辅助电路和/或软件，设有活动部，所述活动部随着时间的流逝而退化，设置有用于流体流动的小流路。这些主动阀的价格也可能很昂贵，且需要安装在成像设备内。因此，希望提供一种被动的、廉价的隔离从成像设备上移走墨盒的方法，从而在无中断的利用另一个墨盒中的油墨进行印刷的同时，墨盒可被移动、重新充填，并装回成像设备的原位。
附图的简要描述
图1是成像设备的具体实施例中的两个油墨储存器和两个泵的示意流程图。
图2是成像设备的具体实施例中的两个油墨储存器和单个泵的示意流程图。
图3A和3B为分别处于闭合和打开位置的被动阀的具体实施例示意图。
图4A和4B为分别处于闭合和打开位置的被动阀的另一具体实施例的示意图。
图5A和5B是分别处于闭合和打开位置的被动阀的第三个具体实施例示意图。
附图详细说明
图1是成像设备18中的两个成像流体储存器，例如油墨储存器10和12，以及两个泵14和16的示意流程图。成像设备18包括打印机，例如喷墨打印机，其包括用于打印图像的打印头20(未显示)。成像设备18进一步包括星形连接(Y-connection)22，所述星形连接22将打印头20连接到每个油墨储存器10和12上。星形连接22允许成像设备利用油墨储存器10或12中的任何一个的油墨进行打印。
每个油墨储存器10和12各包括其内存储有油墨24的油墨源。油墨24包括任何类型的成像流体，所述成像流体用于从成像设备18的打印头20处打印图像。泵14和16包括任何类型的可用来压缩柔性油墨储存器的泵，例如：齿轮泵，旋转泵，螺形压缩泵，空气压缩泵，或是机械弹簧，例如：弹簧加压板，用来压缩柔性油墨储存器，等等。因此，泵14和16可以位于成像设备18内的任何位置，以便于对从油墨储存器10和12中流到打印头20处的油墨24的移动进行作用。而且，每个泵14和16都可被描述为可使油墨24直接或间接地流出油墨储存器的任何装置。在图1所示的实施例中，泵14和16各包含一旋转泵。
成像设备18进一步包括油墨流控制系统25，其包括第一和第二被动阀26和28，它们分别与储存器10和12中的其中一个相连。如实施例所示，每个被动阀26和28都为单向阀，其包括端口30，可移动的隔膜32以及止动面34。单向阀26处于打开位置，单向阀28处于闭合位置。阀28和阀26以相同的方法实施其功能。因此，将详述阀26的操作过程。
在操作中，单向阀26允许流体以单向流向36进行流动。通常，流体有从高压区流向低压区的趋势。当单向阀26的压力下游38低于压力上游40时，柔性膜结构形式的隔膜32将通过流体朝着止动面34移动，从而打开单向阀26。然后流体，例如油墨24，可绕着隔膜32和止动面34流动至低压的下游区38。
当单向阀的压力下游38高于压力上游40时，隔膜32通过流体朝着端口30移动，并与端口30结合进行密封(如图1所示阀28的闭合位置)，从而闭合单向阀。然后流体，例如油墨24，可被阻隔或被阻止通过单向阀流向上游区40。因此单向阀26和28可被认为是单向流量阀。
因为系统内部的连续变化的压力状况，其可以在没有操作者等的人工干涉的情况下，在打开和闭合的位置之间移动阀，因此每个单向阀也可以被认为是被动阀。通常情况下，相比于主动阀的制作，单向阀的制作更简单且制造价格更低廉，而且由于它们的机械简易性，使其更加可靠，并且通常无需利用附加的电子控制设备进行操作。廉价、可靠、可以自行操作的优点适于流量调节系统。
仍参考图1，描述成像设备18的一个具体实施例的操作。将泵14和16与单向阀26和28相连接，用来允许成像设备18利用一个油墨储存器进行印刷的同时，可将另一个油墨储存器移走、重新充满并被重新安装在成像设备内的操作。在一个操作的具体实施例中，将泵16设置为反向向油墨24施压，使其沿着逆流方向42朝着单向阀28进行流动，从而闭合单向阀28，并将第二储存器12与打印头20和第一储存器10隔离。只要泵16反向运转，单向阀28就可以保持关闭。这就允许第二油墨储存器12从成像设备18上移走，以用来进行油墨的重新填充，然后再将其装回成像设备18的原位，并与打印头20流体连接。泵16可以保持反向运转，以便于打印头20可持续地单独消耗第一油墨储存器10中的油墨进行打印，与此同时对储存器12进行移动。
第一油墨储存器10中的油墨可以利用泵14沿着向前方向的运转方式向打印头20处流动。当油墨储存器10为空或接近空的时，所述状态可通过位于油墨储存器10上的传感器44指示给控制器46，然后泵14通过控制器46进行反向运转。这可以使油墨24以逆流方向流向第一单向阀26，所述操作可以闭合单向阀26，从而将油墨储存器10与油墨储存器12和打印头20之间隔离起来。然后控制器48以向前的方向操作泵16，所述操作可使油墨24以顺流方向从第二油墨储存器12中流出，从而打开单向阀28。然后第一油墨储存器10从成像设备18上被移走，重新充填油墨，并被装回到成像设备18内的原位，并与打印头20流体连通。泵14可保持反向运转，使得打印头20可以持续地单独消耗第二油墨储存器12中的油墨进行打印。当第二油墨储存器12上的传感器50检测到油墨储存器12为空或接近空时，将第二油墨储存器12移出系统，且从第一储存器10中抽出油墨使打印头20打印图像的程序能够重复进行。
由于成像设备18在移出其中一个油墨储存器期间还可以持续进行打印操作，因此所述成像设备可以进行无尽时间量的打印操作。因此，成像设备18可以被认为是具有冗余的或无穷的油墨源，因为当一个油墨储存器内的油墨耗尽时，该成像设备可以利用另一个储存器内的油墨进行打印，所提供的油墨储存器可以连续地进行更换或当它们被耗尽而变空时可被重新充填。
在另一个实施例中，成像设备18包括三个或三个以上的油墨储存器，每个都连接单向阀、泵、传感器和控制器。在另一个实施例中，一个控制器可以控制每个泵。仍然在另一个实施例中，移走墨盒并不是为了重新充填油墨，而是可在成像设备18中更换一个新的、充满油墨的墨盒，其中旧的、已耗尽的墨盒被丢弃。
仍然参照图1，在另一个操作实施例中，泵14以向前的方向运转从第一储存器10内抽取油墨。泵16保持静置。泵14的运转使得油墨以逆流方向42流向单向阀28，从而闭合单向阀。从而使第二油墨储存器12与第一储存器10和打印头20隔离，因此在无需中断打印头20进行打印的情况下，第二油墨储存器12可被移动、重新充填并装回原位。同样地，泵16以向前的方向运转，可从第二储存器12中抽取油墨。泵14保持静置。泵16的运转使得油墨以逆流方向流向单向阀26，从而闭合单向阀。从而使第一油墨储存器10与第二储存器12和打印头20隔离，因此在无需中断打印头20打印的情况下，第一油墨储存器10可被移动、重新充填并装回原位。这种操作方法无需利用抽吸作用的反向，因此可允许使用多种类型的泵。
图2是成像设备18的另一个实施例示意图，其包括两个油墨储存器10和12以及单个泵14。泵14包括空气压缩机，所述空气压缩机可操作地连接到每个油墨储存器10和12上。每个油墨储存器10和12可包括柔性袋54和56，分别装有成像流体，例如油墨24。每个储存器还分别包括板58和60，其分别移动地依靠着柔性袋54和56，并分别通过气压线路64和66连接于汇流管62。汇流管62连接到泵14上。汇流管62通过控制器46被控制，所述控制器46分别连接于位于油墨储存器10和12上的传感器44和50。控制器46可以操作汇流管62，以便于允许泵14有选择地对板58和60的其中之一施压，用来响应传感器44和/或50的判断来分别压缩柔性袋54或56中的油墨。
现在将描述图2所示的实施例的操作过程。传感器50可指示给控制器46第二油墨储存器12的第二柔性袋56为空。然后，控制器46可操作汇流管62激活泵14，并相对于第一油墨储存器10的板58打开气压管路64。施加于板58上的气压使得板压缩袋54，从而促使油墨以顺流方向36进行流动，并通过打开的第一单向阀26，流向打印头20。这种流动也被指引着围绕星形连接22以逆流方向42流向第二单向阀28，从而闭合第二单向阀28。因此，第二油墨储存器12的袋56通过闭合的单向阀28，与打印头20和第一油墨储存器10隔离。随后，第二油墨储存器12被移走、重新充填，并装回到成像设备18的原位，与此同时，打印头20可持续地、无中断或损失压力地进行打印操作。
当第一袋54为空或接近空时，传感器44可以将这样的状态指示给控制器46。然后，控制器46可操作汇流管62激活泵14，并相对于第二油墨储存器12的板60打开气压管路66。施加于板60上的气压使得板压缩袋56，从而促使油墨以顺流方向36进行流动，并通过打开的第二单向阀28，流向打印头20。这种流动也直接围绕着星形连接22以逆流方向42流向第一单向阀26，从而闭合第一单向阀26。因此，第一油墨储存器10的袋58，通过闭合的单向阀26与打印头20和第二油墨储存器12隔离。随后，第一油墨储存器10被移走、重新充填、并且装回到成像设备18的原位，与此同时，打印头20可无中断或无压力损失地持续进行打印。
在另一个实施例中，成像设备18包括三个或三个以上的油墨储存器，每个都连接单向阀、泵传感器和控制器。所述泵通过对应的气压管路可以连接到三个或三个以上的油墨储存器，其中一个或多个储存器可同时被施压，从而朝着非施压的储存器闭合单向阀。
图3A和3B为被动阀26分别处于闭合和打开位置时的另一个实施例的示意图。在这个实施例中，阀26包括两个柔性″鸭嘴″80和82，其在逆流84(图3A)的压力下闭合，在顺流86(图3B)的压力下被打开。
图4A和4B为被动阀26分别处于闭合和开放位置时的第三个实施例的示意图。在这个实施例中，阀26包括负载活塞90的弹簧88，其在逆流84(图4A)的压力下被闭合，在顺流86(图4B)的压力下被打开。
图5A和5B是分别处于闭合和打开位置的被动阀26的第四个具体实施例示意图。在这个实施例中，阀26包括安装有隔膜92的弹簧88，其在逆流84(图5A/4A)的压力下被闭合，在顺流86(图5B/4B)的压力下被打开。在这个实施例中，隔膜92可通过顺流86的压力发生变形。因此，相对较高的顺流压力可用来打开隔膜92。在这个实施例中，阀26在弹簧88处可与大气相通。
这里所描述的构思的其它变化和修改都可以被利用，并包含在下面所述的权利要求书的范围内。

Claims (19)

1.一种成像设备(18)，包括：
第一成像流体储存器(10)，其连接于第一被动阀(26)；
第二成像流体储存器(12)，其连接于第二被动阀(28)；以及
泵系统(14)，其可操作地连接到所述第一和第二成像流体储存器，用来可选择地从每个第一和第二成像流体储存器中流动成像流体；
其中，所述第一和第二被动阀(26，28)均是可自行操作的单向阀。
2.如权利要求1所述的成像设备(18)，其中所述每个第一和第二成像流体储存器(10、12)可从成像设备(18)中移出。
3.如权利要求1所述的成像设备(18)，其中所述成像设备包括打印机。
4.如权利要求1所述的成像设备(18)，其中所述泵系统(14)包括第一泵(14)和第二泵(16)，第一泵(14)连接于所述第一成像流体储存器(10)，第二泵(16)连接于所述第二成像流体储存器(12)。
5.如权利要求1所述的成像设备(18)，其中所述泵系统(14)包括泵(14)和汇流管(62)，所述泵(14)与每个所述第一和第二成像流体储存器(10、12)相连接，所述汇流管(62)有选择地指引所述泵对第一和第二成像流体储存器(10、12)的其中之一进行抽吸作用。
6.如权利要求5所述的成像设备(18)，进一步包括第一成像流体传感器(44)和第二成像流体传感器(50)，所述第一成像流体传感器(44)可以感知位于所述第一成像流体储存器(10)内的成像流体液面，所述第二成像流体传感器(50)可以感知位于所述第二成像流体储存器(12)内的成像流体液面，所述第一和第二成像流体传感器连接于汇流管(62)。
7.一种在利用成像设备内部的另一成像流体储存器(12)的成像流体进行打印期间，在所述成像设备(18)内安装成像流体储存器(10)的方法，包括：
利用被动阀(26)闭合第一成像流体储存器(10)的流动；
从成像设备(18)中移走所述第一成像流体储存器(10)；以及
将第三成像流体储存器(10)安装于所述成像设备(18)内，在进行上述所有步骤的同时，从第二成像流体储存器(12)内流动成像流体。
8.如权利要求7所述的方法，进一步包括持续地利用第二成像流体储存器(12)内的成像流体进行打印，直到所述第二成像流体储存器被耗尽，然后：
利用被动阀(28)闭合第二成像流体储存器(12)的流动；
从成像设备(18)中移走所述第二成像流体储存器(12)；以及
将第四成像流体储存器(12)安装于所述成像设备(18)内，在进行上述所有步骤的同时，从第三成像流体储存器(10)内流动成像流体。
9.如权利要求7所述的方法，其中所述被动阀(26)包括可自行操作的单向阀。
10.如权利要求7所述的方法，所述的从第二成像流体储存器(12)内流出的成像流体包括从所述第二成像流体储存器(12)流动的成像流体。
11.如权利要求8所述的方法，所述的从第三成像流体储存器(10)内流出的成像流体包括从所述第三成像流体储存器(10)流动的成像流体。
12.如权利要求7所述的方法，其中所述被动阀(26)包括单向阀，所述单向阀包括端口(30)，可移动隔膜(32)和止动面(34)。
13.如权利要求7所述的方法，其中第三成像流体储存器(12)包括在其内重新充满成像流体后的第一成像流体储存器(10)。
14.如权利要求8所述的方法，其中第四成像流体储存器(12)包括在其内重新充满成像流体后的第二成像流体储存器(12)。
15.一种成像设备，包括：
至少两个成像流体储存器(10，12)；
至少两个被动阀(26，28)，每个被动阀可操作地连接到所述至少两个成像流体储存器的其中之一；以及
泵系统(14)，其可连接到所述至少两个成像流体储存器上；
其中，所述至少两个被动阀(26，28)均是可自行操作的单向阀。
16.如权利要求15所述的设备，其中所述泵系统(14)包括至少两个泵(14，16)，每个泵可操作地连接到所述至少两个成像流体储存器(10，12)的其中之一上。
17.如权利要求15所述的设备，其中所述至少两个成像流体储存器(10，12)每个都可从成像设备(18)中移出。
18.如权利要求15所述的设备，其中所述至少两个被动阀(26，28)中的每个都可限制流入到对应的成像流体储存器中的流量。
19.如权利要求15所述的设备，其中所述泵系统(14)包括泵，所述泵可操作地连接于所述至少两个成像流体储存器(10、12)中的每一个上。
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