CN101407133B - 用于喷墨打印机的打印盒 - Google Patents

Abstract

一种用于喷墨打印机的打印盒，包括打印流体存储装置(28，30，32，34)以及与所述打印流体存储装置连通的页宽打印头(52)。该喷墨打印机包括一个支架设备，该支架设备具有与可拆卸打印机支架互补的体部；一个与该体部紧固的数据连接点，用于从外部数据源接收确定了打印图像的数据信号；以及一个处理装置，其耦连到所述数据连接点，并且设置成响应所述数据信号而操作所述页宽打印头以打印所述图像。

Description

用于喷墨打印机的打印盒

本申请是申请人“西尔弗布鲁克研究有限公司”于2004年1月21日提交的、申请号为200480040777.5、名称为“带有可拆卸的盒的喷墨打印系统”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种打印系统，更具体涉及用于喷墨打印系统的可拆卸打印盒。

背景技术

传统上，多数通过商业渠道获得的喷墨打印机使用当打印时在打印介质的宽度上来回通过的打印头。这种打印头被供应以用于打印的墨并且通常具有有限的使用寿命，之后需要更换打印头。由于往复打印头的尺寸和构造，拆卸和更换此元件相对容易，并且打印设备被设计成能够容易接近此元件。尽管已证明使用这种传统往复打印头的打印系统能够以足够的质量执行打印任务，由于打印头必须持续通过静止的打印介质，这种系统通常缓慢——特别是当用来完成照片质量的打印工作时。

近来，已经能够提供延伸过打印介质的全部宽度的打印头，从而当打印介质向前通过时打印头保持静止。这种打印头通常称为页宽打印头，而由于打印头没有来回穿越打印介质，与利用传统往复打印头相比，利用这种打印头能够获得高很多的打印速度。然而，由于打印头具有打印介质的长度，其必须支撑在打印设备的结构内，并且需要多个电接头以传送电和数据从而驱动打印头，并且由此，该打印头的拆卸和更换不如传统往复打印头那么容易。

因此，需要提供这样一种打印系统：该打印系统能以高速提供高质量的打印工作，并且当需要时便于相对容易地更换打印头。

发明内容

根据本发明第一方面，提供一种用于喷墨打印机的打印盒，包括：

打印流体存储装置；以及

与所述打印流体存储装置流体连通的页宽打印头。

页宽打印头可设置成产生至少8英寸宽的打印印迹，并且可包括至少20,000个与打印流体存储装置流体连通的打印流体输送喷嘴。

打印流体存储装置可容纳在一个体部内，该体部包括从外部源补充打印流体的装置，并且可包括一个或多个用于存储打印墨的存储池。所述存储池可独立存储一套足以进行彩色打印的彩色墨、以及协助固定由页宽打印头输送的墨的墨固定剂、以及在一些应用需要时允许在不可见光谱范围内进行打印的红外墨。

打印盒可包括第一电连接器，该第一电连接器设置成与页宽打印头的电连接，并且邻接页宽打印头的第一端设置，用于与喷墨打印机的第一相应连接器配合。第二电连接器也可设置成与页宽打印头电连接，并且邻接页宽打印头的第二端设置，用于与喷墨打印机的第二相应连接器配合。以这种设置，当打印盒容纳在喷墨打印机内时，电力和数据可通过在第一和第二电连接器以及喷墨打印机的相应的电连接之间的配合关系从喷墨打印机向页宽打印头传送。

打印机支架也可包括设置成将空气引导过打印头的组件，以防止纸和灰尘落在流体输送喷嘴上并且防止打印工作的打印质量退化。该组件可包括一个过滤器，用于在空气被导引过打印头之前过滤空气，由此清除任何可能在输送的空气中携带的微粒。该组件还可包括一个入口，用于从外部源——例如位于喷墨打印机内的源——接受空气。

因此，在本发明的进一步的实施方式中，提供了利于维护具有页宽打印头的类型的喷墨打印机的方法，该方法包括如下步骤：

在至少可彼此拆分的第一和第二部分中提供喷墨打印头，第一部分比第二部分需要更经常的更换；

其中第一部分包括页宽打印头。

第一部分可进一步包括一个打印流体存储装置，用于存储待由页宽打印头输送的打印流体，并且该打印流体存储装置呈打印盒的形式，该打印盒能够可拆卸地接纳在第二部分内。

第二部分可以是打印机支架设备，该设备具有适于接纳打印盒的腔。打印机支架还可包括一个电子控制设备，在打印盒接纳在打印机支架设备之内后用以通过电源和数据连接器控制打印盒的操作，该电源和数据连接器设置在所述打印盒上。打印机支架设备还可包括打印介质处理系统，用于向打印盒的打印头供应打印介质，以便于在打印介质的表面上打印。

在第二方面，本发明提供了喷墨打印盒，包括：一个体部，该体部包括：

一个打印流体存储装置，以及

一个包括至少20,000个与打印流体存储装置流体连通的打印流体输送喷嘴的打印头。

在本发明此方面的可选实施方式中，打印头可包括至少30,000个与打印流体存储装置流体连通的打印流体输送喷嘴。在另一实施方式中，该打印头可包括页宽打印头。

打印盒的打印流体存储装置可包括一个或多个存储池，用于独立存储一种或多种用于打印的打印流体。这种打印流体可以是一套足以用于彩色打印的彩色墨，并且还可包括用于在由所述流体输送喷嘴输送之后协助固定墨的墨固定剂以及红外墨。

根据本发明的第三方面，提供了一种喷墨打印机，包括：

支架；

由该支架可释放地结合的喷墨打印盒，该喷墨打印盒包括：

用于分别存储墨和墨固定剂的至少第一和第二存储装置；

与该第一和第二存储装置流体连通的页宽打印头；以及

控制通过所述打印头施加墨和墨固定剂以在由所述打印头输送之后利于墨固定到打印介质的装置。

该喷墨打印盒可包括其它存储装置以独立存储一套足以用于彩色打印的彩色墨。

根据本发明此方面的另一实施方式，提供了一种设置成由一个喷墨打印机可释放地结合的喷墨打印盒，所述打印盒包括：

分别容纳墨和墨固定剂的至少第一和第二存储装置；以及

与该第一和第二存储装置流体连通的页宽打印头。

根据本发明此方面的另一实施方式，提供了一种用于操作包括如上所述打印盒的类型的喷墨打印机的方法，该方法包括：

控制页宽打印头以在一种介质上利用墨打印；以及

通过控制页宽打印头向介质上施加墨固定剂以利于将墨固定到介质上。

根据本发明的第四方面，提供了一种用于喷墨打印机的打印盒，包括：

一种或多种用于打印的墨；以及

与所述一种或多种墨流体连通的打印头；其中所述一种或多种墨中至少一种是红外墨。

该打印盒可进一步包括一个设置成存储用于打印的墨的体部，并且该打印头可以是附连到该体部的页宽打印头以利于流体连通。所述存储在该体部内的一种或多种流体还可包括一套彩色墨以使得能够进行彩色打印。

根据本发明的第五方面，提供了一种用于喷墨打印机的打印盒，包括：

用于存储一种或多种打印流体的打印流体存储装置；

与该打印流体存储装置流体连通的页宽打印头；以及

与该打印流体存储装置流体连通的再充填端口。

本发明的打印盒可进一步包括一个体部，其中置放了打印流体存储装置，并且其上附连了页宽打印头和再充填端口。此外，所述打印流体存储装置还可包括用于所述一种或多种打印流体的每一种的独立的打印流体存储池，其中所述一种或多种打印流体可包括一套利于彩色打印的彩色墨。另外，所述再充填端口可包括一个或多个相应于所述独立的打印流体存储池中每一个并且与其流体连通的入口。

根据本发明第六方面，提供了一种用于喷墨打印机的可拆卸打印盒，包括：

打印流体存储装置；

与该打印流体存储装置流体连通的打印头；以及

设置成引导空气经过打印头的组件，该组件包括一个过滤器。

该组件可进一步包括一个入口，用于从一个远离打印盒的源——例如设置在喷墨打印机内的源——接受空气。打印盒的打印头可包括一个页宽打印头，并且所述过滤器可具有收集存在于从外部源接受的空气中的微粒物质的能力。在此方面，由于打印盒可从喷墨打印机中拆卸，一旦更换打印盒，用于过滤空气的过滤器也将更换。。该组件的目的是防止纸或者微粒物质聚集或者撞击在打印头的表面上，而这会导致损害打印头，并且影响由该打印头完成的打印工作的质量。

根据本发明此方面的进一步的实施方式，提供了一种阻止可拆卸打印盒的打印头退化的方法，该方法包括如下步骤：

产生一个空气流；

借助于附连到所述打印盒的过滤器从该空气流中过滤微粒物质，以产生过滤的空气；以及

将过滤的空气引导通过打印头。

根据本发明的第七方面，提供了一种用于喷墨打印机的打印盒，包括：

打印流体存储装置；

与该打印流体存储装置流体连通的打印头；

空气入口；以及

一个或多个设置成将空气从空气入口引导过打印头的管道。

打印盒的打印头可以是页宽打印头并且该打印盒可从该喷墨打印机拆卸以利于更换打印盒。

空气入口可设置成与喷墨打印机的互补构造配合，从而，空气可从远离打印盒设置的空气供应源供应到打印盒。

根据本发明的第八方面，提供了一种用于喷墨打印机的打印盒，包括：

打印流体存储装置；

与该打印流体存储装置流体连通的打印头；

设置成用来吸取打印头周围的墨的打印流体吸取器。

在一个优选实施方式中，打印流体存储装置和打印盒的打印头可设置成紧固到打印盒的体部并且打印流体吸取器可耦连到该体部。

打印流体吸取器还可包括一个与一个组件接合的接合装置，用于选择性地使得打印流体吸取器与打印头配合，并且打印流体吸取器可包括一个吸收性材料，该吸收性材料设置成当打印头没有打印到打印介质上时吸收从打印头中喷出的打印流体。

打印流体吸取器能够可旋转地耦连到打印盒的体部并且还可滑动地耦连到该体部。在打印头包括页宽打印头的情况下，吸取器可沿着页宽打印头延伸以沿着打印头的全长执行吸取功能。

根据本发明此方面的另一实施方式，提供了一种用于喷墨打印机的打印盒，包括：

包括至少一个打印流体存储池的体部；

附连到该体部并且与所述至少一个打印流体存储池流体连通的打印头；

可旋转地耦连到该体部的打印流体吸取器；以及

位于打印流体吸取器上用以与一个组件接合的接合装置，用于选择性地导致打印流体吸取器与打印头配合。

根据本发明的第九方面，提供了一种用于喷墨打印机的打印盒，包括：

打印流体存储装置；

与该打印流体存储装置流体连通的打印头；以及

设置成选择性地执行多个关于打印头的不同功能的辅助打印头的组件。

在一个优选实施方式中，由所述组件执行的不同功能可包括至少一个：吸取打印头周围的墨、遮盖打印头和相对于打印头用作一个压盘。

辅助打印头的组件还可包括邻接打印头耦连到打印盒的可旋转元件。该可旋转元件可包括多个面，每个面配置成执行其中一个上面指出的不同功能。

打印盒还可包括接合装置，该接合装置紧固到可旋转元件上用于通过喷墨打印机的机构接合，用于选择性地使操作面与打印头配合。该接合装置可由打印机控制，以保证组件处于打印机特定状态所要求的期望取向。在此方面，打印盒还可包括偏置装置，该偏置装置设置成抵靠着打印头正常地偏置可旋转元件的一个面，从而该组件总是处于执行一个所需功能的位置。

在一个优选实施方式中，打印盒包括页宽打印头，其中所述组件延伸了打印头的长度。

根据本发明的第十方面，提供了一种用于喷墨打印机的打印盒，包括：

打印流体存储装置；

与该打印流体存储装置流体连通的打印头；以及

与所述打印头电连接的第一电连接器，该第一电连接器邻接页宽打印头的第一端设置，用于与喷墨打印机的第一相应连接器配合。

所述打印盒还可包括一个邻接页宽打印头的第二端设置的第二电连接器，用于与喷墨打印机的第二相应连接器配合。这种电连接器提供了一种装置，其中数据和电力可提供到打印盒以控制打印头在打印介质上打印。第一和第二连接器与喷墨打印机的相应的连接器的配合使得一旦打印盒与喷墨打印机接合就发生电力和数据的传输。在此方面，打印流体存储装置、页宽打印头和第一及第二电连接器每个均可附连到打印盒的体部。

根据本发明此方面的另一实施方式，提供了一种用于喷墨打印机的打印盒，包括：

适于容纳在喷墨打印机内并且包括打印流体存储装置的长条状体部；

附连到所述体部并且与所述打印流体存储装置流体连通的页宽打印头；以及

与所述打印头电连接的第一和第二电连接器，所述第一和第二连接器附着到长条状的体部上并且邻接页宽打印头相对端设置，用于与喷墨打印机的第一相应和第二电连接器配合。

根据本发明的第十一方面，提供了一种用于喷墨打印机的打印盒，包括：

打印流体存储装置；

与该打印流体存储装置流体连通的打印头；以及

与墨存储池连通的再充填端口，该再充填端口设置成接纳用于补充墨存储池的再充填墨；以及

集成电路组件，该集成电路组件设置成存储关于至少一种再充填墨和存储在墨存储池内的墨的性能的信息。

在优选实施方式中，关于再充填墨和存储在墨存储池内的墨的性能的信息可包括任何如下信息：关于在墨存储池内的剩余墨量、再充填墨的来源、再充填墨的流变学性能以及再充填墨的颜色。优选地，集成电路组件包括一个安装在喷墨打印机上的电接头，用于与包含再充填墨的再充填盒的集成电路连接。

在优选的形式中，打印盒的打印头是页宽打印头。

在本发明此方面的另一实施方式中，提供了一种用于维持喷墨打印机的墨供应的真实性的方法，其中该喷墨打印机是包括可拆卸打印盒的类型，该打印盒包括与页宽打印头连通的墨存储装置，该方法包括如下步骤：

提供一个墨再充填盒，该墨再充填盒包括一个存储关于再充填墨的性能的信息的集成电路组件；

将所述墨再充填盒连接到打印盒上；以及

执行一个测试，以比较再充填墨的性能和存储在墨存储装置内的墨的性能。

优选地，比较再充填墨的性能和存储在墨存储装置内的墨的性能的步骤包括一个确定墨是否具有相同性能的步骤，以使得墨存储装置由墨供应装置再充填。

根据本发明的第十二方面，提供了一种用于喷墨打印机的打印盒，包括：

多个存储池，每个存储池专门来存储一种预定的打印流体；

与所述存储池连通的打印头；以及

设置成配合再充填盒的相应连接器的再充填端口，所述再充填端口包括相应于每个存储池并与其流体连通的入口。

在优选实施方式中，打印盒的打印头可以是页宽打印头，并且打印流体可包括一套用于彩色打印的彩色墨、墨固定剂以及红外墨中的任一种或者多种。

根据本发明此方面的一个可选实施方式，提供了一种喷墨打印机再充填系统，包括：

具有再充填端口的打印盒，包括多个入口，这些入口相应于多个存储池中的每一个并且与其流体连通，所述存储池每个专门存储多种打印流体中的预定的一种；以及

至少一个再充填盒，该再充填盒包含所述多种打印流体中的一种并且包括一个设置成配合所述再充填端口的连接器，该连接器具有一个出口，该出口设置成与特定一个再充填端口入口连通，该入口与多个存储池的特定一个连通，该存储池专门用来存储容纳在所述在充填盒内的打印流体。

喷墨打印机再充填系统的打印盒可包括一个打印头，该打印头与所述打印流体存储池连通，并且该打印头可以是页宽打印头。

根据本发明的第十三方面，提供了一种用于喷墨打印机的打印盒，包括：

打印流体存储装置；以及

与所述打印流体存储装置流体连通的页宽打印头，所述打印头包括延伸了打印头的长度的两个打印芯片。

这两个打印芯片设置成它们优选抵靠在一起而延伸了打印头的长度。

打印盒优选包括一个长条状的体部，该体部适于容纳在打印机支架内并且优选具有位于打印头相对端并且与两个打印芯片电连接的电连接器。

根据本发明的第十四方面，提供了一种用于喷墨打印机的打印盒，包括：

打印流体存储装置；

与所述打印流体存储装置流体连通页宽打印头；以及

延伸了打印头长度的护罩，设置成当打印盒插入喷墨打印机的支架时保护打印头避免接触纸。

优选地，打印盒包括一个长条状的体部，以容纳打印流体存储装置，其中壳体适于可拆卸地容纳在喷墨打印机内。该护罩进一步设置成用作一个罩板，以在使用时密封打印盒的空气管。

根据本发明此方面的另一实施方式，提供一种喷墨打印盒，包括：

适于容纳在打印机支架内的长条状的体部；

容纳在长条状体部之内的至少一个打印流体存储池；

附连到长条状体部上并且与所述至少一个打印流体存储池流体连通的页宽打印头；以及

延伸过打印头长度的护罩，该护罩设置成当打印盒插入喷墨打印机的支架时保护打印头避免接触纸，并且还设置成密封喷墨打印机打印盒的空气管。

根据本发明的第十五方面，提供了一种用于喷墨打印机的打印盒，包括：

一个长条状体部，该体部容纳一个打印流体存储装置并且适于接纳在一个喷墨打印机支架内；

一个附连到所述页宽打印头上并且与所述打印流体存储装置流体连通的页宽打印头；以及

一个设置成验证页宽打印头均匀分配压缩空气的空气分配组件。

优选地，所述空气分配组件包括用于从外部源接受压缩空气的空气入口以及一个形成在长条状体部内、与所述入口连通并且沿着页宽打印头设置的通道。该空气分配组件还包括一个过滤器，用于在该通道的长度上密封并且设置成将空气沿着其长度引导到所述打印头。该过滤器设置成其仅在通道内的空气压力达到一个阈值水平时允许空气通过。这可以通过使过滤器包括多个其尺寸设置成确定该阈值水平的孔来实现。

根据本发明的第十六方面，提供了一种用于喷墨打印机的打印盒，包括：

一个或多个打印流体存储池；

确定了一个或多个打印流体输送通道的打印流体输送元件；以及

借助于所述一个或多个打印流体输送通道与所述一个或多个打印流体存储池流体连通的页宽打印头。

优选地，所述一个或多个打印流体存储池容纳在一个长条状体部内并且所述页宽打印头优选附连到该长条状体部上。

打印流体输送元件优选设置成延伸过打印头的长度并且页宽打印头优选通过打印流体输送元件附连到长条状体部。打印流体输送元件优选确定了多个打印流体输送通道以将打印流体从存储池输送到打印头。

根据本发明的第十七方面，提供了一种用于喷墨打印机的打印盒，包括：

一个与可拆卸喷墨打印盒互补的体部，该喷墨打印盒是具有页宽打印头和墨供应装置的类型；

一个与所述体部紧固的数据连接点，用于从外部数据源接收数据信号，该数据信号确定了用于打印的图像；以及

耦连到数据连接点并且设置成响应所述数据信号操作页宽打印头来打印所述图像的处理装置。

优选地，喷墨打印机支架的体部确定了一个凹入部，该凹入部的形状适于接纳可拆卸页宽喷墨打印盒，从而该打印盒由该支架体部支撑。该支架体部还可包括一个电源连接点，用于从外部电源接收操作电力。

根据本发明的第十八方面，提供了一种用于喷墨打印机的打印盒，包括：

一个与多个可拆卸喷墨打印盒中的每一个互补的体部，每个喷墨打印盒是具有页宽打印头和墨供应装置的类型，并且每个喷墨打印盒具有不同的性能特征；以及

一个控制器，该控制器设置成当所述多个打印盒中的每一个耦连到所述支架上时确定该打印盒的性能特征，并且设置成响应确定的性能特征来操作每个所述打印盒。

优选地，所述控制器设置成操作多个可拆卸喷墨打印盒中的每一个，这些打印盒的性能特征的区别在于下列一个或多个：最优打印速度；墨容量。

优选地，所述体部包括一个凹入部，用以接纳多个可拆卸喷墨打印盒的任一个。

根据本发明的第十九方面，提供了一种便于升级一个喷墨打印机的方法，该喷墨打印机是包括页宽打印头的类型，该方法包括如下步骤：

提供具有互补支架和初始打印盒的喷墨打印机，其中所述支架设置成操作多个具有不同的性能特征的打印盒；

利用具有改进的性能特征的所述多个打印盒的另一个更换初始打印盒。

优选地，所述打印盒的不同的性能特征包括一个或多个：打印速度；墨容量；墨的数目和类型。

由所述支架支撑的各种打印盒的打印速度可在15ppm至60ppm之间变化。

由所述支架支撑的各种打印盒的墨容量可在150ml墨至300ml墨之间变化。

由所述支架支撑的各种打印盒装载的墨的数目和类型可包括下列任一种或多种：黑色、青色、品红、黄色、红外和墨固定剂。

根据本发明的第二十方面，提供了一种用于喷墨打印机的打印盒，包括：

多个喷墨打印盒；以及

多个喷墨打印机支架，每个包括一个体部，该体部确定了一个凹入部并且设置成接纳和操作所述多个喷墨打印盒的一套受到支撑的喷墨打印盒的每一个；

其中那些所述多个不属于一套受到支撑的喷墨打印盒——关于所述多个喷墨打印机支架的特定一个——的喷墨打印盒的形状设置成阻止其接纳在所述特定喷墨打印机支架的凹入部内。

优选地，所述喷墨打印盒包括页宽打印头并且包括与该页宽打印头流体连通的内壁墨存储装置。该内部墨存储装置可包括多个独立的墨存储池，用于独立存储用于打印的墨。

优选地，没有由特定喷墨打印机支架支撑的喷墨打印盒形成有一个突起部或者一个凹口，当试图将所述打印盒插入所述支架时，该突起部或凹口与一个凹口或突起部配合。

为了协助直观地识别那些有特定打印机支架支撑的喷墨打印盒，可在喷墨打印盒以及喷墨打印机支架上设置指示装置。该指示装置可以呈彩色标记等形式。

根据本发明的第二十一方面，提供了一种喷墨打印机支架，包括：

一个与可拆卸喷墨打印盒互补的体部，该喷墨打印盒是具有页宽打印头和墨供应装置的类型；以及

一个设置成测试所述打印盒的验证设备的集成电路组件

可拆卸喷墨打印盒的验证设备优选包括一个质量保证芯片，该芯片存储关于打印盒的操作性能的信息。

打印机支架体部优选确定了一个接纳可拆卸喷墨打印盒的凹入部，并且集成电路组件可包括一个安装在体部上的连接器，当可拆卸喷墨打印盒插入凹入部时，该连接器的安装位置足以连接打印盒的质量保证芯片。集成电路组件还可包括喷墨打印机支架的控制电路的一部分，控制电路可设置成指示一个故障以验证打印盒验证设备。

根据本发明的第二十二方面，提供了一种喷墨打印机支架，包括：

一个体部，该体部确定了一个凹入部，该凹入部的尺寸设置成置放一个可拆卸打印盒，该打印盒是具有页宽打印头的类型；以及

位于所述体部上的终端，当所述打印盒插入所述凹入部时该终端用来接触位于所述可拆卸打印喷墨打印盒上的相应的终端，由此便于在所述支架和所述打印盒上的电连接。

优选地，所述打印机支架体上的终端位于所述凹入部的一个或多个壁上。所述凹入部可以是长条状的凹入部，并且所述终端优选位于所述壁的至少一个端壁上。在其它实施方式中，该终端可位于所述长条状壁的相对的端壁上。

所述打印机支架的每个终端可包括数据和电源终端以便于在打印机支架和喷墨打印盒之间传递数据和电力。

根据本发明此方面的另一实施方式，提供一种喷墨打印机支架，包括：

一个体部，该体部确定了一个长条状凹入部，该凹入部的尺寸设置成与一个可拆卸打印盒配合，该打印盒是具有页宽打印头的类型；以及

位于所述凹入部的相对端壁上的电源和数据终端，当所述打印盒插入所述凹入部时该终端用来接触位于所述可拆卸打印喷墨打印盒上的相应的终端，由此便于在所述支架和所述打印盒上的电连接。

根据本发明的第二十二方面，提供了一种喷墨打印机支架，包括：

一个体部，该体部确定了一个凹入部，该凹入部的尺寸设置成置放一个可拆卸打印盒；

一个设置成在所述凹入部内保持所述打印盒的保持装置；以及

一个或多个弹性元件，当使用时该弹性元件设置成保持该打印盒与所述保持装置和体部相紧固。

在优选实施方式中，所述一个或多个弹性元件设置成在使用打印机过程中以及在将打印盒保持在打印机支架内之后抵靠着所述保持装置偏置所述打印盒。在另一实施方式中，所述一个或多个弹性元件可设置成在使用打印机过程中抵靠着所述支架体部偏置所述打印盒。

所述可拆卸喷墨打印盒优选包括一个页宽打印头，其中该打印头优选与包含在可拆卸喷墨打印盒内的打印流体存储池流体连通。

保持装置可包括一个闩锁，并且所述一个或多个弹性元件可包括一个或多个弹簧。优选地，在打印机支架内的凹入部包括一个架，所述一个或多个弹性元件定位在该支架上。

在本发明此方面的另一实施方式中，提供了一种喷墨打印机支架，包括：

一个体部，该体部确定了一个凹入部，该凹入部具有一个架并且其尺寸设置成置放一个可拆卸喷墨打印盒，该喷墨打印盒是具有页宽打印头的类型；

一个设置成将所述打印盒保持在所述凹入部内的闩锁；以及

定位在所述架上的一个或多个弹簧，所述弹簧设置成在使用时抵靠所述闩锁偏置所述打印盒。

在本发明此方面的另一实施方式中，提供了一种用于将一个喷墨打印机支架稳定在喷墨打印机支架内的方法，该方法包括如下步骤：

将所述打印盒定位在一个由所述支架的体部限定的凹入部内；

通过闩锁将所述打印盒保持在所述凹入部内；以及

通过一个或多个弹性元件保持所述打印盒与所述闩锁和体部紧固。

在一个形式中，保持所述打印盒紧固的步骤可包括抵靠着闩锁偏置所述喷墨打印盒。可选地，保持所述打印盒紧固的步骤可包括抵靠着所述体部偏置所述喷墨打印盒。

根据本发明的第二十四方面，提供了一种喷墨打印机支架，该喷墨打印机支架与一个喷墨打印盒互补，该喷墨打印盒是包括页宽打印头的类型，所述支架包括：

多个辅助所述打印盒的机构；

单个马达；以及

将所述单个马达耦连到多个机构的每个上的传动组件。

优选地，所述多个机构包括一个用于将压缩空气供应到所述打印盒的空气压缩机以及用于将打印介质传输到打印头用于打印的打印介质传输组件。

优选地，所述传动组件包括在压缩机和马达轴之间的直接驱动耦连装置。该直接驱动耦连装置可包括一个蜗轮，该蜗轮从马达轴延伸并且与打印介质传输组件的齿轮啮合以驱动所述打印介质传输组件。

在本发明此方面的另一实施方式中，提供了一个与喷墨打印盒互补的喷墨打印机支架，其中该喷墨打印盒是包括页宽打印头的类型，所述支架包括：

一个空气压缩机，用于产生引导通过页宽打印头的空气；

设置成将打印介质输送过打印头的打印介质传输组件；

单个马达；以及

传动组件，其设置成将单个马达耦连到所述空气压缩机以及打印介质传输组件；

其中所述传动组件包括一个从所述单个马达至空气压缩机的直接驱动耦连装置以及一个从所述轴至所述打印介质传输组件的齿轮耦连装置。

根据本发明第二十五方面，提供了一种与喷墨打印盒互补的喷墨打印机支架，其中该喷墨打印盒是包括页宽打印头和打印头辅助元件的类型，该辅助元件设置成相对于打印头选择性地执行多个不同的功能，所述支架包括：

一个传动组件，其设置成选择性地接合和驱动所述打印头辅助元件。

所述传动组件优选包括一个驱动轴，并且该组件设置成当该驱动轴分别在第一和第二方向转动时接合所述打印头辅助元件以及从该打印头辅助元件分离。此外，所述传动组件优选包括一个翻动齿轮组件，用于与用于打印头辅助元件的驱动轴选择性地接合，所述翻动齿轮组件优选包括固定到驱动轴的第一齿轮、从所述第一齿轮径向移位的第二齿轮以及保持所述第二齿轮和第一齿轮处于啮合构造的定位元件。

根据本发明第二十六方面，提供了一种喷墨打印机支架，包括：

一个体部，该体部与一个可拆卸喷墨打印盒互补，该喷墨打印盒是具有页宽打印头和空气入口的类型；以及

一个具有空气出口管的空气压缩机，该空气出口管设置成当所述喷墨打印机支架与所述打印盒配合时与所述空气入口耦连。

优选地，所述打印机支架体部确定了一个凹入部，该凹入部的尺寸设置成接纳和定位所述可拆卸喷墨打印盒并且所述空气出口管终止在所述凹入部内。所述空气出口管优选横越了所述确定了该凹入部的内架的体部的一部分，并且具有一个终端部，该终端部设置成协助一个密封件穿过在可拆卸喷墨打印盒内的空气入口。

在本发明此方面的另一实施方式中，提供了一种喷墨打印机支架，包括：

一个体部，该体部确定了一个凹入部，该凹入部的尺寸设置成置放一个可拆卸喷墨打印机，该喷墨打印盒是具有页宽打印头和空气入口的类型；以及

一个具有空气出口管的空气压缩机，该空气出口管设置成横越了所述确定了该凹入部的内架的体部的一部分，所述管设置成当所述喷墨打印机支架插入所述凹入部时与所述空气部耦连，并且配置成协助一个密封件穿过所述空气入口。

根据本发明第二十七方面，提供了一种打印流体分配器，包括：

具有墨出口的墨存储池；

用于向所述墨存储池施加压力以强迫墨通过所述出口的装置；以及用于将所述受迫通过出口的墨的压力限制在预定水平的装置。

优选地，所述墨存储池包括可变形的膜，并且所述用于限定受迫通过所述出口的墨的压力的装置包括限制压力直接施加到所述墨存储池的装置。

用于向墨存储池施加压力的装置可包括一个把手，并且用于限制施加到墨存储池的压力的装置可包括一个弹性元件，该弹性元件具有选择来将压力限制到一个预定水平的变形特征。该弹性元件优选位于墨存储池和用于向墨存储池施加压力的装置之间，并且优选包括弹簧。存储池和弹簧两者均可位于把手的一部分内。

使用时，分配器优选耦连到外部存储池并且墨受迫通过分配器的出口并且输送到外部存储池。外部存储池优选设置在一个可拆卸喷墨打印盒内并且预定的压力水平与使所述外部存储池破裂的压力相关。

在本发明此方面的另一实施方式中，提供了一种打印流体分配器，包括：

具有一个出口的打印流体的可变形容器；

一个把手，其设置成向所述容器施加压力以迫使墨通过所述出口；以及

一个弹性元件，其设置成限制通过把手向所述可变形容器施加的压力，以在使用时防止耦连到所述分配器的外部存储池破裂。

优选地，所述可变形容器包括一个膜，该膜用来存储打印流体，并且所述弹性元件优选包括一个弹簧，该弹簧包括一个设置成抵靠所述膜的平台。

根据本发明第二十八方面，提供了一种包括多个打印流体分配器的打印流体分配系统，每个打印流体分配器包括：

多种打印流体中的一种；

设置成在预定位置将所述分配器置放在一个要进行再充填的喷墨打印机部件上的构件；以及

一个出口，该出口根据在所述分配器内的打印流体的类型相对于所述构件定位在多个预定位置中的一个上。

优选地，所述喷墨打印机部件是可拆卸的喷墨打印盒，并且所述可拆卸的喷墨打印盒优选包括页宽打印头。

设置成将所述分配器置放在预定位置的构件优选包括一个连接器，该连接器设置成与喷墨打印机部件的再充填端口配合，并且所述出口的多个预定位置优选位于由所述连接器确定的区域。

在优选实施方式中，打印流体的种数包括一定范围内的彩色墨，用以便于彩色打印。

在本发明此方面的另一实施方式中，提供了一种包括多个打印流体分配器的打印流体分配系统，每个打印流体分配器包括：

彩色墨；

设置成与一个要进行再充填的喷墨打印盒的再充填端口配合的连接器，所述再充填端口包括多个离散设置的入口；以及

出口，该出口设置成根据所述彩色墨的颜色与离散设置的入口中的一个配合。

根据本发明的第二十九方面，提供了一种打印流体分配器，包括：

包括第一和第二部分的壳体，该第一和第二部分彼此之间可移动；

打印流体的存储池，该存储池响应所述第一和第二部分的相对运动，并且该存储池具有一个出口，该出口设置成将打印流体输送到在壳体外的一个位置；其中

在使用时，使所述第一和第二部分彼此移近导致打印流体从出口中出来。

优选地，所述存储池包括一个位于所述壳体内的可变形容器，并且在使所述第一和第二部分彼此移近时，所述可变形容器压缩。

所述壳体的第一和第二部分优选设置成滑动过彼此之间，并且一个弹性元件优选设置在所述可变形容器和所述壳体的第一和第二部分的一个或两个之间。该弹性元件优选具有选择来将使用时在可变形容器内的压力限制在预定水平的特征。

所述弹性元件可包括弹簧，并且所述壳体的第一和第二部分可包括基部和活塞，其中所述弹簧位于所述可变形容器和活塞之间。

所述可变形容器优选包括可变形膜。

在本发明此方面的其它实施方式中，提供了一种打印流体分配器，包括：

包括基部和活塞的壳体；

位于壳体内用于存储打印流体的可变形容器；

耦连到所述可变形容器内的出口，该出口设置成将打印流体输送到一个在壳体外部的位置；以及

位于所述可变形容器和活塞之间的弹簧，使用时该弹簧具有选择来将在可变形容器内的压力限制在一个预定水平的特征；其中

在使用时，将活塞朝向基部带动导致可变形容器在弹簧和基部之间的压缩以及打印流体通过出口流出。

根据本发明的第三十方面，提供了一种打印流体分配器，包括：

包括第一和第二部分的壳体，该第一和第二部分彼此之间可移动；

打印流体的存储池，该存储池响应所述第一和第二部分的相对运动，并且该存储池具有一个出口，该出口设置成将打印流体输送到在壳体外的一个位置；其中

所述第一和第二部分包括配合构造，该配合构造设置成防止所述部分彼此之间的相对运动，直至预定水平的操作力经过所述部分而施加。

在优选实施方式中，打印流体的存储池包括位于壳体内的可变形容器，并且使所述第一和第二部分彼此移近导致所述容器的压缩，由此从所述分配器输送所述打印流体。

所述第一和第二部分优选包括一个基部和活塞，并且所述配合构造可包括一个或多个形成在该基部和活塞的相对壁上的互补突起部。

根据本发明此方面的另一实施方式，提供了一种打印流体分配器，包括：

包括打印流体的充满的补充物的可变形容器；

包括基部的壳体，该基部可滑动地接合一个活塞并且置放所述可变形容器；以及

耦连到可变形容器的出口，该出口设置成将打印流体输送到在壳体外的一个位置；其中

所述第一和第二部分包括配合构造，该配合构造设置成防止所述部分彼此之间的相对运动，直至预定水平的操作力经过所述部分而施加。

根据本发明的第三十一方面，提供了一种打印流体分配器，包括：

包括第一和第二部分的壳体，该第一和第二部分彼此之间可移动；

用于打印流体的存储池，该存储池响应所述第一和第二部分的相对运动，并且该存储池具有一个出口，该出口设置成将打印流体输送到在壳体外的一个位置；其中

所述第一和第二部分包括配合构造，该配合构造设置成在所述分配器的操作之后防止所述部分彼此之间接合。

用于存储打印流体的存储池优选包括一个可变形容器，该可变形容器位于所述壳体内从而使所述第一和第二部分彼此移近会导致所述容器压缩。

所述第一和第二部分优选包括一个基部和活塞，并且锁定构造优选包括一个或多个在所述基部和活塞的相对壁上形成的互补突起部和凹口。

在本发明此方面的另一实施方式中，提供了一种打印流体分配器，包括：

用于打印流体的可变形容器；

在滑动接合活塞的基部之间置放可变形容器的壳体；以及

耦连到可变形容器的出口，该出口设置成将打印流体输送到在壳体外的一个位置；其中

所述基部和活塞借助于一个或多个互补的突起部和凹口而彼此接合，所述突起部和凹口形成在所述基部和活塞的相对的壁上并且设置成在所述分配器的操作之后防止活塞从基部上分离。

根据本发明第三十二方面，提供了一种再充填一个可拆卸喷墨打印盒的方法，包括如下步骤：

将可拆卸打印盒配合到互补的喷墨打印机支架上；

将再充填盒配合到可拆卸喷墨打印盒上；

验证可拆卸打印盒的真实性；

验证再充填盒的真实性；以及

随后基于验证步骤操作支架。

优选地，将可拆卸喷墨打印盒配合到互补喷墨打印机支架的步骤包括在喷墨打印盒的验证设备和支架的控制器之间进行电连接。

将再充填盒配合到可拆卸喷墨打印盒的步骤优选包括在再充填盒的验证设备和支架的控制器之间进行电连接。

随后的基于验证步骤操作支架的步骤优选包括为用户指示对再充填盒或者可拆卸喷墨打印盒的验证失败。

在本发明此方面的另一实施方式中，提供一种喷墨打印机，该喷墨打印机包括一个控制器，该控制器设置成验证所述打印机的可拆卸喷墨打印盒以及耦连到该可拆卸喷墨打印盒的再充填盒的验证设备。

控制器优选位于打印机的支架内并且耦连到安装到支架的体部的电接头，其安装处于能与验证设备建立电连接的位置。每个验证设备优选包括集成电路。

应当理解，本发明提供了这样一种打印机系统，该打印机系统使用打印头和呈打印盒形式的相关打印流体存储装置，该打印流体存储装置可随时从打印机系统的支架设备拆卸和更换。该可拆卸和可更换的打印盒包括打印头，该打印头能够提供质量和速度高于现有打印机系统的打印工作，并且在消耗完之后允许打印盒用打印流体再充填。本发明还提供了将打印流体再充填盒分配到打印盒内的系统和方法，以提供这样一种打印机系统：该系统能够以高速度提供高质量的打印工作，并且在需要时该系统便于容易地拆卸和更换打印头。

附图说明

图1是立体图，示出了根据本发明的优选实施方式的打印盒的前侧、顶侧和右侧以及一个打印机支架。

图2是打印盒的框图。

图3是立体图，示出了插入打印机支架之前的打印盒的前侧、顶侧和右侧。

图4是立体图，示出了打印盒的后侧、底侧和左侧。

图5是立体图，示出了处于局部拆卸状态下的打印盒的前侧、底侧和右侧。

图6是立体图，示出了处于分解状态下的打印盒的前侧、底侧和右侧。

图7是打印盒的基部造型的底侧的平面图，揭示了多个打印流体管。

图8是打印盒的右视图。

图9是打印盒的剖视图。

图10是在第一操作状态下沿着打印头芯片喷嘴的剖面图。

图11是在第二操作状态下沿着打印头芯片喷嘴的剖面图。

图12是在喷出墨滴之后沿着打印头芯片喷嘴的剖面图。

图13是在喷出墨滴之后的打印头芯片喷嘴的部分剖视立体图。

图14是打印头芯片喷嘴的立体剖视图。

图15是打印头芯片喷嘴的一个剖面。

图16是打印头芯片喷嘴的立体的、并且局部剖开的立体图。

图17是打印头芯片喷嘴的俯视图。

图18是打印头芯片喷嘴的局部剖开的俯视图。

图19是打印头芯片的一部分的立体剖视图。

图20是打印机支架的框图。

图21是打印机支架的立体的、前面、左侧、上侧视图。

图22是打印机支架的正视图。

图23是打印机支架的俯视图。

图24是打印机支架的仰视图。

图25是打印机支架的右视图。

图26是处于分解状态的打印机支架的右侧、前面和顶侧的立体图。

图27是打印机支架的部分剖开的右视图。

图28是插入了打印盒的打印机支架的立体的、后部、左侧和上部视图。

图29是拆去RFI护罩的打印机支架的立体的、后部、左侧和上部视图。

图30是打印机支架的左侧的一部分的立体详图。

图31是打印机支架的右侧的一部分的立体详图。

图32是单SoPEC芯片控制板的立体图。

图33是双SoPEC芯片控制板的立体图。

图34是一个SoPEC芯片的框图。

图35是处于清空状态下的墨再充填盒的立体图。

图36是处于充满状态下的墨再充填盒的立体图。

图37是处于分解状态下的墨再充填盒的立体图。

图38是处于清空状态下的墨再充填盒的剖面图。

图39是处于充满状态下的墨再充填盒的剖面图。

图40绘出了一个对齐以对接到打印盒的充满的墨再充填盒。

图41绘出了对接到一个打印盒的在分配墨之前的墨再充填盒。

图42绘出了对接到一个打印盒的在分配墨之后的墨再充填盒。

具体实施方式

图1绘出了一个喷墨打印机2，其包括一个支架4，该支架4将一个可更换的打印盒6接纳在一个凹入部内，该凹入部形成在根据本发明一个优选实施方式的支架体内。打印盒6通过一个呈闩锁7形式的保持装置固定在支架凹入部内，该闩锁7通过一个铰链连接到支架4。在打印盒6的上表面上可看到一个墨再充填端口8，在使用时该墨再充填端口8接纳墨再充填盒。

打印盒

现在参考图2，图2绘出了可拆卸喷墨打印盒6的框图。打印盒6包括墨再充填端口8以及用于存储墨并且向微电子机械的页宽打印头芯片52输送墨的墨输送组件10。打印头芯片52通过电源和数据接口58从支架4接收电源和数据。由支架4机械驱动的转子元件60具有三个面，这三个面分别用来：在喷墨之后吸取打印头芯片52周围的墨；当打印头不使用时将其遮盖；以及在打印时用作一个滚筒。因此，转子元件60用作打印头的辅助组件，因为其协助维持正确的打印头功能。打印盒6还包括一个呈质量保证芯片57形式的验证设备，该质量保证芯片57包含多种制造商密码，在使用过程中，这些密码由支架4的控制板82的电子电路读取。制造商密码用来验证打印盒6的真伪。

参考图3至图9，并且首先参考图6，结构上，打印盒6具有一个盒体，该盒体包括一个基部成型件20，该基部成型件20遮盖了一个聚乙烯膜26，该膜26包括呈袋28、30、32、34形式的墨存储池，分别用于四种不同打印流体中的每一个。通常打印流体将是青色、品红、黄色盒黑色墨。此外，存储池还可设置在基部成型件20内，以在不同的应用需要时接纳和存储墨固定剂和/或红外墨。在此方面，可以有多达六个设置在基部成型件20内的存储池。当膜26充填了打印流体时其扩张，而相反地，当墨在打印过程中消耗后该膜萎缩。

罩成型件36包括一个凹入部38，该凹入部38容纳具有多个通路的墨入口成型件24。多个孔口42A-42E穿过凹入部38形成并且设置成与相应的墨入口成型件24的通路连通。墨入口元件的通道将墨通过一系列形成在膜26内的墨输送路径从一个外部安装的墨再充填盒输送到每一个墨存储池。墨输送路径将墨入口元件24的每个孔口42A-42E与其专用墨存储池28-34连接。墨通常在压力下输送，由此导致其流入膜26的存储池并使该膜26的存储池扩张。墨入口密封件40位于凹入部38的外侧之上，以便在使用之前密封孔口42A-42E。

页宽打印头芯片52沿着墨盒基部成型件20的外侧置放在墨存储池之下的区域。如图7所示，多个管43A-43E形成在墨盒基部成型件的下侧并且直接与每个墨存储池28、30、32、34连通。该管提供了从墨盒基部成型件20的下侧至设置在墨输送成型件48内的入口的墨输送路径，其中打印头芯片52附着在该墨输送成型件48上。

重新参考图6，墨输送成型件48优选由诸如LCP(液晶聚合体)等的塑料通过喷射成型工艺制成，并且包括多个沿着其长度设置的细长管，这些细长管设置成从在膜26内的池向打印头芯片52分配打印流体。每个细长管专门用来运送一种特定的流体——例如特定颜色的墨或者固定剂——并且允许流体沿着打印头的长度分配。为了协助打印流体的受控输送，在墨盒基部成型件20盒墨输送成型件48之间放置了一个墨密封条45。该墨密封条形成由孔口，这些孔口允许在两个元件之间发生流体传递，然而，该密封条用来密封形成在墨盒基部成型件内的通道以阻止流体泄漏。

邻接细长的墨分配管在墨盒基部成型件20内形成的是一个空气分配通道50，该空气分配通道50用来分配来自在打印头52喷嘴之上的空气入口76的加压空气。空气分配通道沿着打印头52的长度延伸，并且与空气入口76连通。一个有孔的空气过滤器51沿着空气分配通道50的长度延伸并且用来去除可能存在于空气中的并且若不去除将污染打印头52的尘土和微粒。有孔的空气过滤器51具有选择的孔隙度，从而仅有在期望的阈值压力下的空气能够通过，由此保证空气在恒定的压力下沿着打印头的长度均匀地输送。使用时，通道50首先充以加压空气，直到空气压力在通道内达到阈值压力。一旦达到阈值压力，空气就能够沿着过滤器的长度均匀地通过有孔的空气过滤器51。过滤的空气然后在打印头上受到导引。

加压空气的目的是通过保持打印头喷嘴免受尘土和碎屑而防止其退化。加压空气通过集成在支架4内的空气压缩机(图14的零件122)提供。一旦将墨盒6插入支架4，压缩机的空气喷嘴(图15的零件124)穿过空气密封件44并且与空气入口76配合。一个空气罩板54固定到墨盒基部成型件上并且以上述方式均匀地分配空气通过打印头52。

电源和数据信号借助于总线56提供给打印头52，而总线56又耦连到外部数据和电源接头58A和58B。呈质量保证(QA)芯片57形式的验证设备安装到接头58A。一旦将打印盒6插入支架4，数据和电源接头58A和58B、以及QA芯片57与在支架4上的相应的接头(图9中零件84A、84B)配合，由此方便了在支架和墨盒之间的电源和数据传输。QA芯片57在使用时由控制板82的一部分测试，该控制板82配置成用作一个合适的验证电路。

转子元件60邻接和平行于打印头52安装成可旋转。转子元件具有如前简要描述的三个面，分别是：滚筒面，其在打印时用作打印介质的支撑件并且协助将打印介质带到打印头52附近；当不使用打印头时用于遮盖打印头的遮盖面，以减少打印流体从喷嘴的蒸发；吸取器面，用于在打印操作之后对打印头吸墨。转子元件的三个面之间各间隔120度。

在转子元件60的相对端延伸由轴向销64A和64B，绕着销64A和64B分别固定了齿轮62A和62B。轴向销64A和64B的自由端容纳在滑块66A和66B内。滑块66A和66B包括凸缘68A和68B，凸缘68A和68B位于端板22A和22B的槽70A和70B内。端板固定在墨盒基部成型件20的任一端。

滑块66A和66B由弹簧72A和72B朝向槽70A和70B的打印头端偏置，弹簧72A和72B通过其插入在滑块66A和66B内的盲孔以及通过其座放在槽70A和70B内的突起部之上而保持在任一端，这在图8中看得最清楚。因此，转子元件60在正常情况下偏置，从而其被带到非常靠近打印头52的位置。

在运输时，以及在打印盒6插入支架4时，转子元件60这样设置：其遮盖面遮盖打印头52以阻止周围的空气使得打印头喷嘴干燥。

打印头

现在将解释用于页宽打印头52的优选设计。下列类型的打印头可制造成在需要时具有大于8英寸的宽度，并且将通常包括至少20,000个喷嘴，并且在一些变型中大于30,000个。现在将参考图10至19描述优选的打印头喷嘴装置，其包括一个喷嘴和相应的致动器。图19示出了一组形成在硅基片8015上的喷嘴装置801。喷嘴装置是相同的，但是在优选实施方式中，不同的喷嘴装置801装有不同颜色的墨和固定剂。注意，喷嘴装置各行彼此交错，与单行喷嘴相比，其在打印过程中允许墨点间隔更近。多行还允许冗余(若需要)，由此允许每个喷嘴的预定的失败率。

每个喷嘴装置801都是集成电路制造技术的产品。特别是，喷嘴装置801确定了一个微电动机械系统(MEMS)。

为了清楚和便于描述，将参考图10至18描述单一喷嘴装置801的构造和操作。

喷墨打印头芯片81包括一个硅晶片基片801。0.35 Micron 1 P4M硅12伏CMOS微处理电子设备设置在晶片基片801上。

一个二氧化硅(或可选地玻璃)层8017位于晶片基板8015之上。二氧化硅层8017确定了CMOS电介质层。CMOS顶层金属确定了一对设置在二氧化硅层8017上的对齐的铝电极接触层8030。硅晶片基片8015和二氧化硅层8017被蚀刻以确定一个具有大体圆截面(在俯视图中)的墨入口通道8014。CMOS金属1、CMOS金属2/3、CMOS金属顶层的铝扩散障碍物8028在墨入口通道8014周围定位在二氧化硅层8017内。扩散障碍物8028用来抑制氢氧基离子扩散而通过驱动电路层8017。

呈氮化硅层8031形式的钝化层定位在铝收缩层8030和二氧化硅层8017之上。定位在接触层8030之上的钝化层8031的每个部分具有一个限定在其中的开口8032以接近接触层8030。

喷嘴装置801包括一个由环形喷嘴壁8033确定的喷嘴腔8029，其在处于喷嘴顶8034和径向内部喷嘴边缘804——其在俯视图中是圆形的——内的上端处终结。墨入口通道8014与喷嘴腔8029流体连通。在喷嘴壁的下端，设置有一个移动边缘8010，其包括一个移动的密封唇8040。一个环形壁8038环绕可移动的喷嘴，并且包括一个静止的密封唇8039，当喷嘴如图10所示休止时，该静止密封唇8039邻接移动边缘8010。由于限制在静止密封唇8039和移动密封唇8040之间的墨的表面张力形成了流体密封8011。这阻止了墨从腔内泄漏，同时在环形壁8038和喷嘴壁8033之间提供了低阻力耦合。

如图17中最清楚示出，多个径向延伸的凹入部8035绕着喷嘴边缘804形成在顶部8034内。凹入部8035用来容纳由于墨溢出喷嘴边缘804而产生的径向墨流。

喷嘴壁8033形成了一个杠杆装置的一部分，该杠杆装置安装到一个支架8036上，该支架8036具有大体U形的轮廓，具有附着到氮化硅层8031上的基部8037。

杠杆装置还包括一个杠杆臂8018，该杠杆臂8018从喷嘴壁延伸并且结合了一个横向的加强梁8022。杠杆臂8018附着到一对被动梁806上，该被动梁806由氮化钛形成并且位于喷嘴装置的任一侧，这在图13和18中看得最清楚。被动梁806的另一端附连到支架8036。

杠杆臂8018还附连到致动梁807上，其由氮化钛形成。注意，这种与致动梁的附连在这样一个点产生：该点比与被动梁806的附连高出一个很小但是很关键的距离。

如图13和16最清楚示出，致动梁807在俯视图上基本上是U形，在电极809和相对电极8041之间确定了一个电流路径。每个电极809和8041电连接到接触层8030内的分别的点上。如同通过接点809电耦合那样，致动梁也机械地锚定到一个锚形件808上。锚形件808配置成当喷嘴处于操作状态时限制致动梁807向图18至20的左侧的运动。

在致动梁807内的氮化钛是导电的，但是具有足够高的电阻，当电流在电极809和8041之间通过时其经受自我加热。没有电流流经被动梁806，所以它不膨胀。

在使用时，处于休止状态的设备充填了墨8013，其在表面张力的影响下形成了半月形803。由于半月形，墨保持在腔8029内，并且在没有其他物理影响时其一般将不会泄漏。

如图11所示，为了从喷嘴中射出墨，在接点809和8041之间通过电流，该电流通过致动梁807。由于其电阻，梁807的自我加热导致该梁膨胀。致动梁807的尺寸和设计意味着大部分膨胀发生在图18至20的水平方向上。膨胀被锚形件808限制在左侧，从而邻接杠杆臂8018的致动梁807被推向右侧。

被动梁806在水平方向的相对的刚性阻止其允许杠杆臂8018产生很多水平运动。然而，被动梁和致动梁与杠杆臂的分别的附着点的相对位移产生一个扭曲运动，该扭曲运动导致杠杆臂8018大体向下运动。该运动有效地是一个枢转或者铰链转动。然而，真正枢转点的缺失意味着该转动绕着一个由被动梁806的弯曲限定的枢转区。

杠杆臂8018的向下运动(以及轻微的转动)由从被动臂806至喷嘴壁8033的距离放大。喷嘴壁和顶部的向下运动导致在腔内增加压力，导致半月形如图11那样凸出。注意，墨的表面张力意味着流体密封11由该运动拉伸，但是不允许墨泄漏。

如图12所示，在合适的时间，驱动电流停止并且致动梁807快速冷却和收缩。该收缩导致杠杆臂返回其静止位置，这又导致在腔8029内的压力降低。凸出的墨的动力及其固有的表面张力的相互作用，以及喷嘴腔8029的向上运动导致的负压导致凸出的半月形变细并且最终断裂而形成了一个墨滴802，该墨滴802持续向上直至其接触邻接的打印介质。

紧随墨滴802分离之后，半月形803形成了图12所示的凹陷形状。表面张力导致在腔8029内的压力保持相对较低，直至墨通过入口8014被向上吸，这使得喷嘴装置和墨返回到图10所示的静止位置。

如图13最清楚示出，喷嘴装置还集成了一个测试机构，该测试机构可在制造之后使用以及在安装打印头之后周期使用。测试机构包括一对连接到测试电路(未示出)的接点。一个桥接8019设置在从杠杆臂8018延伸的指状件8043上。由于桥接8019处于被动梁806的相对侧，喷嘴的致动导致该桥接向上移动，与接点8020接触。测试电路可用来确定致动导致由接点8019和8020形成的电路闭合。若电路合适地闭合，一般可推定喷嘴可操作。

支架

图20是打印机支架4的功能框图。打印机支架在一个控制板82周围构建，该控制板82包括一个或多个小型办公用家用打印引擎芯片(SoPEC)，稍后将详细描述其构造。控制板10耦连到一个USB端130，用于连接到一个外部计算设备，例如个人计算机或数码相机，其包括用于打印的数字式文件。控制板10还监控：

纸传感器192，其探测打印介质的存在与否；

打印盒芯片接84，其在使用时耦连到打印盒QA芯片57；

墨再充填盒QA芯片接点132，其在使用时耦联到一个墨再充填盒QA芯片(在图37中作为零件176示出)；以及

转子元件角传感器156，其探测转子元件60的取向。

使用时，控制板处理从USB端130和从多个上述传感器接收的数据，并且响应此而驱动一个马达110、三色指示器LED135以及打印头芯片52——通过接84。后面将更详细描述，马达110机械地耦连以驱动多个机构，这些机构为打印盒6提供了辅助服务。驱动机构包括：

马达元件驱动组件145，用于操作转子元件60；

打印介质传输组件93，在打印时该组件使打印介质通过打印头芯片52；以及

空气压缩机122，其提供了压缩的空气以保持打印头芯片52上不存在碎屑。

如稍后更详细解释的那样，马达110通过一个传动组件耦连到上述机构的每一个上，该传动组件包括一个从马达轴至空气压缩机推进器的直接驱动耦连，以及一个至转子元件和打印介质传输组件的蜗轮和齿轮传动装置。

现在将参照图21至31解释支架4的结构。在图26的分解视图中看得最清楚，支架4具有一个形状与打印盒6互补的体部，从而当配合在一起时，它们形成了一个喷墨打印机。支架体部由基部成型件90盒支架成型件80形成。基部成型件用作支架的支撑基部，并且还定位驱动马达110、转子元件辊94和驱动辊96。基部成型件借助于多个相应的凸缘120和槽123通过卡合而紧固到支架成型件80。支架成型件80限定了一个长条状的凹入部89，该凹入部89的尺寸设置成定位打印盒6。多个呈槽86形式的凹口形成在支架的内壁中，用于接纳呈打印盒6的肋片78(图4)形式的互补的突起部。因此，打印盒6必须正确定向以保证其完全接纳在支架成型件80内。此外，槽保证了只有那些由支架的电子元件支撑、由此具有非干扰性肋片的打印盒可插入该支架，由此克服了支架的驱动电子元件试图驱动具有不支持的性能特征的打印盒的问题。控制器82设置成确定插入支架4的打印盒的性能特征以及响应确定的性能特征操作每个打印盒。因此，这样做是可能的：喷墨支架设置有具有相对基本的性能特征的起始打印盒，然后根据需要通过以性能改善的升级的打印盒替换起始打印盒来升级。例如，与起始打印盒相比，升级打印盒可具有更高的打印速率或者承载更多的墨。

参考图25，马达110的驱动轴127在一个蜗轮129中终结，该蜗轮129与一个齿轮125B啮合，该齿轮125B又固定到一个驱动辊96。再参考图26，驱动辊在任一端由轴承安装组件100A和100B支撑，轴承安装组件100A和100B又固定到支架安装架80的槽101A和101B内。类似地，转子元件平移辊94和夹辊98也由轴承支架组件100A和100B支撑。

现在参考图30，在驱动辊96的马达端对面设置了一个翻动齿轮(flipper gear)组件140，翻动齿轮组件包括一个保持相互啮合的内齿轮142和外齿轮143的壳体144。内齿轮固定在驱动辊96上并且与驱动辊96同轴，而壳体144绕着驱动辊96自由转动。使用时，壳体随着驱动辊96转动，并且带动外齿轮143，直至壳体抵靠着一个位于支架基部成型件90上的止挡件或者外齿轮143与转子元件驱动齿轮146啮合。驱动辊96的转动方向取决于由控制板82施加到马达上的驱动电流的方向。外齿轮143与转子元件驱动齿轮146的啮合形成了包括驱动辊96、内齿轮142、外齿轮143和转子元件驱动齿轮146的转子元件驱动组件145。由此，在此构造中，动力可从驱动辊96传递到转子元件驱动辊94。

参考图31，转子元件驱动辊94的相对端终止于凸轮148A和148B，凸轮148A和148B位于相应的凸轮从动件150A和150B内。凸轮从动件150A和150B是环形的并且分别由枢转销152A和152B枢转地固定在一侧。设置了铰接的夹头154A和154B，用于夹持打印盒的转子元件滑动块(图6的零件66A、66B)。夹头分别枢转地连接到凸轮从动件150A和150B的相对的销152A和152B。一旦转子元件驱动辊94转动，凸轮148A和148B抵靠凸轮从动件150A和150B的内壁，由此导致凸轮从动件升起，并且分别带着夹头154A和154B。

为了保证转子元件60转过正确的角度，支架4包括一个转子元件传感器设备156(图20)，以探测转子元件的实际取向。传感器设备156包括一个光源和一个探测反射光存在与否的探测设备。转子元件60具有反光面，该反光面设置成反射来自光源的光线，从而可通过传感器156探测转子元件的取向。具体地，通过监控传感器设备156，控制板82能够确定转子元件60的哪一个面邻接打印头52。

除了驱动驱动辊96之外，马达110还驱动一个空气压缩机122，该空气压缩机122包括一个风扇壳112、空气过滤器116和推进器114。风扇壳112包括一个空气出口124，该空气出口适于配合打印盒6的空气进入端口76(图6)。

一个金属背板92固定到支架成型件80的后部，这可在图25的侧视图和图27的剖视图中看得最清楚。安装到背板92上的是装载由多种电子电路的控制板82。控制板由一个金属射频干扰(RFI)护罩遮盖。控制板82通过一个柔性的PCB连接器106电耦连到支架连接器84A和84B，并且也电耦连到一个呈USB端口连接器130形式的外部数据和电连接点。USB连接器130使得连接到一个外部个人计算机或者其它计算设备。支架连接器84A、84B支撑在形成于支架成型件80任一端的槽内，并且设置成：一旦打印盒6完全插入支架成型件的凹入部89内，支架连接器84A和84B与打印盒连接器58A和58B电接触。

控制板82通过多种线缆保护套和柔性PCB 106连接到QA芯片接头。QA芯片接头位于形成在支架成型件80内的凹入部内，并且这样放置：在墨再充填过程中，其与一个位于稍后将描述的墨再充填盒162内的QA芯片176接触。

控制板82也驱动一个可选地耦连到光导管136的三色指示器LED(图20中的零件135)。光导管136终止于一个形成在支架成型件80内的指示器端口138，从而来自三色指示器LED的光可从壳体外观察到。

控制板

根据本发明优选实施方式的打印设备具有功能性结构，即包括所有必要的电子设备、动力和纸处理必要条件、以及盒设备——其包括高度专门化的打印头和系统的墨处理必要条件——的支架组件，从而支架设备能够支撑一个盒设备，该盒设备无需购买新的支架设备就使得不同的能力成为可能。

在此方面，可提供一定范围内的盒设备，每个盒设备具有多个不同的特征。例如，以简单形式，能够提供具有三种不同类型的盒设备：

·初级设备—15ppm的具有150毫升的墨容量的打印盒

·中级设备—30ppm的具有300毫升的墨容量的打印盒

·专业设备—60ppm的具有+300毫升的墨容量的打印盒这种系统可支撑在一个支架设备上，而用户能够根据其需求和成本考虑购买不同的盒设备。

在专业设备情况下，可要求提供特定的支架设备，该支架设备支持这种盒设备的更高级的和更精制的功能性。具有不同的功能性的盒设备可支持例如色彩编码的标志的标记，从而可容易地识别其与支架设备的兼容性。

在此方面，图32示出了用于以15-30ppm操作的支架设备的主PCB设备，而图33示出了用于以60ppm操作的支架设备的主PCB设备。可以看得，这些PCB几乎相同，其主要区别在于在60ppm PCB中存在两个SoPEC芯片。因此，即使用户已购买了起初不能支持更强大的盒设备的支架设备，本系统结构使得支架设备容易升级以支持这种系统。

该打印机优选也包括一个或多个片上系统(SoC)部件，以及打印引擎管线控制应用的特定逻辑电路，它们配置成执行关于打印管线的上述一些或所有功能。

现在参考图4，从最高一级的视角观察，SoPEC设备包括三个不同的子系统：一个中央处理单元(CUP)子系统301、一个动态随机存取存储器(DRAM)子系统302和一个打印引擎管线(PEP)子系统303。

CPU子系统301包括一个控制和配置其它子系统的所有方面的CPU30。其提供了用于将外部打印机与内部打印引擎连接和同步的一般支持。其还控制至QA芯片(在此说明书中其它地方对其进行了描述)的低速通讯。CPU子系统301还包括各种辅助CPU的外部设备，例如通用输入输出设备(GPIO，其包括马达控制)、中断控制器(ICU)、LSS主定时器和一般定时器。在CUP子系统中的串行通讯块(SCB)提供了至主机的全速USB1.1接口以及至其它SoPEC设备(未示出)的内部SoPEC接口。

DRAM子系统302接受来自CPU、PEP子系统内的串行通讯块(SCB)的请求。DRAM子系统302、特别是DRAM接口设备(DIU)仲裁各种请求并且确定哪一个请求应当访问DRAM。DIU基于配置参数仲裁，以允许足够的访问进入DRAM用于所有的请求器。DIU还隐含了DRAM的实施规格，例如页面尺寸、存储体的数量和刷新率。

打印引擎管线(PEP)子系统303接受来自DRAM的压缩页并且针对给定的打印行赋予其二值点(bi-level dot)，其中该打印行前往直接与多达2段的双片(bi-linthic)打印头通讯的打印头接口。页面扩展管线的第一阶段是连续色调解码单元(CDU)、无损二值解码器(LBD)和标记解码器(TE)。CDU扩展以JPEG格式压缩的连续色调(通常是CMYK)层，LBD扩展压缩的二值层(通常是K)，而TE解码器解码网页标记(netpage tag)用于后来的着色(通常是IR或K墨)。来自第一阶段的输出是一套缓冲器：连续色调FIFO单元(CFU)、点FIFO单元(SFU)、以及标记FIFO单元(TFU)。CFU和SFU缓冲器在DRAM中实施。

第二阶段是半色调合成单元(HCU)，其对连续色调层进行仿色处理并且在产生的二值仿色处理层上合成位置标记和二值点层。

可根据SoPEC设备所使用的打印头实施数个合成选项。由此阶段产生了多达6通道的二值数据，尽管不是所有的通道都存在于打印头上。例如，打印头可仅仅是CMY，其中K被推入CMY通道而IR被忽略。可选地，若IR不可得(或者为测试目的)，编码的标记可以K打印。

在第三阶段，失效喷嘴补偿器(DNC)通过色彩冗余以及失效喷嘴数据在周围的点中的误差分布来补偿在打印头中的失效喷嘴。

所产生的二值6通道点数据(通常是CMYK、红外、固定剂)被缓存并且通过点线写单元(DWU)写入一套存储在DRAM内的线缓存器。

最后，点数据从DRAM中重新载入，并且通过点FIFO传给打印头接口。点FIFO从线装载单元(LLU)以系统时钟频率接收数据，而打印头接口(PHI)从FIFO中移送数据并且将其以系统时钟频率的2/3倍的时钟频率发送到打印头。

以优选的方式，DRAM容量是2.5Mbyte，其中可得到大约2Mbyte用于压缩的页存储数据。压缩页接纳在两个或更多个区(band)中，其中多个区在存储器中存储。由于一区的页由PEP子系统消耗用于打印，可下载一个新的区。该新区可用于当前页或下一页。

通过使用分区技术，能够在下载完整的压缩页之前开始打印一页，但是必须注意保证一直为打印提供数据，不然会出现缓存供不应求的情况。

嵌入的USB 1.1设备接收压缩过的页数据和来自主机PC的控制指令，并便于数据传输到DRAM(或者传送到在多重SoPEC系统中的另一个SoPEC设备，如下文所述)。

多重SoPEC设备可用于可选的实施方式中，并可根据特定的应用而实现不同的功能。例如，在某些情形中，SoPEC设备可简单地用于其机载的DRAM，而另一个SoPEC设备用于实现上述的各种解压和格式化功能。这可以减少缓存供不应求的可能，该情形发生于打印机在接收到所有用于一个页的数据之前就进行该页的打印且没有及时接收到其余的数据时。增加一个另外的用于其存储器缓冲性能的SoPEC设备倍增了可以缓存的数据量，哪怕不利用另一芯片的任何其它性能。

每个SoPEC系统都可具有数个质量保证(QA)设备，这些质量保证设备设计成彼此配合而保证打印机构的质量、墨供应的质量——从而打印头喷嘴不会在打印过程中损坏、以及软件的质量——从而确保打印头和机构不会受损。

通常，每个打印SoPEC都具有相应的打印设备QA，其存储有与打印设备特征——例如最大打印速度——相关的信息。打印盒设备也可包括有墨QA芯片，其存储有打印盒信息——例如剩余的墨量。打印头也具有一个QA芯片，配置成用作一个ROM(有效地作为一个EEPROM)，其存储有打印头的特有信息，例如失效喷嘴映象和打印头特征。SoPEC设备中的CPU可选地从QA芯片——其有效地用作一串行的EEPROM——载入和运行程序编码。最后，SoPEC设备中的CPU运行一个逻辑QA芯片(即一个软件QA芯片)。

通常，系统中所有的QA芯片的物理构造是完全相同的，只有闪存中的内容彼此不同。

每个SoPEC设备都具有两个LSS系统总线，其可与QA设备通讯而进行系统鉴定和用墨量计算。每个总线可使用许多个QA设备，并且这些QA设备在系统中的位置是不受限制的，例外的是打印QA设备和墨QA设备应当位于不同的LSS总线上。

在使用中，逻辑QA与墨QA设备通讯以确定剩余的墨。来自于墨QA设备的应答参照打印QA设备而判断。来自于打印QA设备的确认本身通过逻辑QA设备鉴定，从而为来自于墨QA设备的应答间接地增加一个额外的鉴定级别。

在QA芯片——而非打印头QA——之间传递的数据通过数据签名鉴定。在优选的实施方式中，HMAC-SHA1鉴定用于数据，RSA鉴定用于程序编码，虽然也可以代替地使用其它方案。

单一的SoPEC设备可控制两个双片打印头以及多达六个色彩通道。彩色墨的六个通道在消费者SOHO、或者办公双片打印环境中是所期望的最大值，并且包括：

·CMY(青色、品红、黄色)，用于常规彩色打印；

·K(黑色)，用于黑白文本、线图和灰度打印；

·IR(红外线)，用于有网页功能的应用；

·F(固定剂)，用于防止印迹弄脏，由此保证以高速打印。

由于双片打印机能够如此快速打印，可能需要固定剂以使得墨在页面接触到已经打印的页面之前就干燥。否则，墨会在页面之间流动。在相对低速的打印环境中，可无需固定剂。

在优选的形式中，SoPEC设备的颜色空间不可知。虽然其可接受如CMYX或RGBX的连续色调数据——其中X是可选的第四通道，其还可接受在任何打印颜色空间中连续色调数据。此外，SoPEC提供了用于输入通道至输出通道的任意映射的机制，包括组合用于墨优化的点和基于任何数目的其它通道而产生通道。然而，输入通常是CMYK用于连续色调输入，K用于二值输入，并且可选的网页标记点通常施加到红外层。固定剂通道通常是为快速打印应用而产生。

在优选的形式中，SoPEC设备也是分辨率不可知。其仅借助于比例因子提供了在输入分辨率和输出分辨率之间的映射。用于优选实施方式的期望的输出分辨率是1600dpi，但是SoPEC实际上不知道双片打印头物理分辨率。

在优选的形式中，SoPEC设备是页长不可知。连续的页通常分成区，并且随着每区信息的消耗而下载到页存储器。

墨再充填盒

如上所述，打印头盒6包括墨存储膜26，该墨存储膜26包括连接到在罩成型件36的顶部形成的墨再充填端口8的内部墨池28-34。为了再充填墨池28-34，提供了呈墨再充填盒形式的墨分配器，如图35至42所示。再充填盒160的结构将主要参考图37解释，图37是盒的分解视图。

墨盒160具有一个外部成型件162，该成型件162用作一个操作把手或者“活塞”，并且包括一个内部弹簧组件164。弹簧组件164包括一个平台178，弹簧元件180从该平台178延伸而抵靠着罩成型件162内侧。弹簧元件偏置平台178，使其抵靠着一个可变形墨膜166，该墨膜166通常由聚乙烯制成并且包含打印流体，例如彩色墨或固定剂。墨膜166容纳在聚乙烯基部成型件170内，该聚乙烯基部成型件170在外部成型件162内滑动，这在图38盒39中看得最清楚。一个墨出口管182从膜166延伸并且配合在一个形成于基部成型件170底部的弹性圈172内。在使用墨再充填盒之前一个密封件174盖住圈172。

在基部成型件170的底部延伸出一个突缘190，该突缘190用作一个定位装置，成形为配合喷墨打印机部件——例如打印盒6的墨再充填端口8——的再充填端口。出口管182和圈172相对于突缘190的位置根据墨再充填盒所要容纳的打印流体的类型而变化。因此，打印流体系统配备有多个打印流体分配器，每个具有根据容纳于分配器内的打印流体的类型而相对于突缘190定位的出口。由此，一旦将再充填盒配合到端口8，出口192配合合适的入口42A-42E，并且由此再充填专用于存储同一类型打印流体的特定存储池28、30、32、34。

从基部成型件170的底部延伸的是一个凸缘184，其上安装了一个呈质量保证(QA)芯片176形式的验证装置。一旦将墨盒160插入墨再充填端口8，QA芯片176接触位于支架4上的QA芯片接点132。

从基部成型件170的外侧壁延伸出一个保持突起部168，该保持突起部168容纳在一个凹口内，该凹口为一个插入前凹入部165或者插入后凹入部169，两者均在顶罩成型件162的内壁周围形成，如图37和38所示。插入前凹入部165位于顶罩成型件的开口附近，而插入后凹入部169位于内壁的更上方。当墨盒160完全充满后，保持突起部168与插入前凹入部165接合。正如稍后将全面解释的，为了克服接合，必须谨慎地将一个插入力(其超过预定阈值)施加到顶罩成型件。所述插入动作使墨通过出口172排出，并且克服弹簧组件164的偏置，从而基部成型件170被迫入顶罩成型件162，直到保持突起部168被接纳进插入后凹入部169。

使用示例

使用时，打印盒6如图3所示正确地在支架4之上对齐，然后插入上部支架成型件80的凹入部89。由于盒设备插入支架4，在支架上的数据和电源接点84A和84B与盒6的数据和电源接点58A和58B电连接。同时空气压缩机122的空气喷嘴124穿过空气密封件44并且进入盒6的空气入口76。

如图27所示，凹入部89的内壁形成了一个支座或支架，在盒6插入后盒6支撑在支座上面。设置了多个呈弹簧190形式的弹性元件以当盒被送入其位置后抵靠着盒，弹性元件还抵靠着保持器抓手，因为其锁定在打印盒上。因此，弹簧在插入过程中用来吸收冲击并且随后通过抵靠着闩锁将打印盒可靠地偏置在合适位置而利用支架4和闩锁7牢固地保持打印盒。在一个可选方式中，弹簧可替代地位于闩锁7上，在这种情况下打印盒6将被偏置而抵靠着支架4。

由于存在支架4和打印盒6的定位槽86和肋78，以错误方式在周围插入打印盒的任何企图均将失败。类似地，一个其目的不是与该支架一起使用的打印盒将不会有相应于定位槽86的肋，从而不管取向如何都将不会被接纳。特别是，需要由具有两个SoPEC芯片控制板的支架驱动的打印盒将不会有被具有一个SoPEC芯片控制板的支架接纳的合适的肋构造。

当打印盒设备首先插入支架设备4时以及在运输过程中，转子元件60这样取向：其遮盖面接合打印头52，从而密封打印头的喷嘴缝隙。类似地，当打印设备不再使用时，遮盖面也与打印头52的底部接触以将其密封。密封打印头减少了墨溶剂——通常是水——的蒸发，从而在打印机不使用时减少了在打印喷嘴上的墨的干燥。

一个远程计算设备，例如数码相机或个人计算机连接到USB接口130，以向支架4提供电源和打印数据信号。响应电的提供，控制板82的处理电路执行各种初始的例行程序，包括：验证存储在QA芯片57内的制造商密码；借助于墨池传感器35检查墨池28-34的状态；借助于传感器156检查转子元件60的状态；借助于纸传感器192检查纸或其它介质是否已插入支架；以及三色指示器LED 135通过光导管136来向外部指示设备的状态。

在执行打印操作之前，一张纸或其它打印介质必须被引入支架4。一旦从外部计算设备接收到开始打印的信号，控制板82借助于纸传感器1192检查是否存在纸。若缺少纸，那么三色LED 135被设定成指示需要注意并且控制器不再试图进行打印。可选地，若纸传感器192指示存在打印介质，那么控制板82通过转动转子元件60做出响应，到达一个用于打印的预定位置。

在此方面，一旦探测到操作的打印模式处于起动阶段或者在维护的例行程序中，转子元件60旋转，从而其吸取面位于打印头52的喷墨路径上。吸取面可然后作为一种类型的容器以接收来自打印喷嘴的墨，由于设置在吸取面上的材料的吸收性质，接收的墨被吸入转子元件60的体部内。由于转子元件60是打印盒6的一部分，在更换打印盒时也更换转子元件，由此保证了吸取面不会充满墨且变得脏乱。

在USB接口130处探测到打印命令并且确定存在打印介质之后，控制板82驱动马达110，从而驱动辊96开始转动，并且与夹辊98配合而拖动打印介质通过打印头52。同时，控制板82处理来自外部计算设备的打印数据以产生用于打印头52的控制信号。控制信号通过支架接口84A、84B、传输接口58A、58B和在打印头芯片52任一端的柔性PCB接点施加到打印头。打印头芯片52是双片的，即具有两个延伸了打印头长度的细长的芯片，数据在打印头的任一端提供，在此其沿着每个芯片的长度传输到每个喷嘴。电力通过沿着芯片的长度延伸的总线提供到打印头芯片的各个喷嘴。响应于接收的数据和电力，当打印介质被拖动经过转子元件60的压平面时，打印头的各个喷嘴选择性地将墨喷到打印介质上，由此打印传输到USB接口130的数据信号中所编码的图像。

马达110的操作导致空气压缩机122将空气导向打印盒基部成型件。空气在打印盒基部成型件20内通过流体输送路径传输到空气过滤器51之后的空间。一旦空气压力积聚到足够的水平而突破空气过滤器51的阻力，空气通过空气过滤器51内的小孔沿着打印盒基部成型件的底部的长度导出。当打印机工作时，导出的空气接纳在打印头芯片52和空气罩板54之间，并且被引导通过打印头芯片表面，由此用来通过保持打印头上没有尘土和碎屑而防止打印头退化。

现在参考图40，墨再充填程序的第一步骤由再充填传感器35启动，再充填传感器35指示控制板82在存储池28、30、32、34内的打印流体不足。响应来自再充填传感器35的信号，控制板82激活指示LED 135。可选地，对打印墨是否不足的探测可以通过控制板的电子设备来计算。由于每次喷嘴喷射的墨体积是已知的，并且在打印头的整个操作过程中是一致的(接近1皮升(picolitre))，由打印头输送的墨量以及每种颜色或类似的墨的消耗可计算出来。在此方面，控制板82能够监控每种打印流体的消耗，并且一旦该水平达到预定水平，三色指示LED可明确指示用户需要补充打印流体。

来自指示LED的光由光导管136传递，以使得在支架4的指示端口138向打印机的操作者提供外部指示。该指示可告诉用户需要补充的墨的色彩或类型。控制板也可通过USB接口130向远程计算设备发送信号，以通过计算设备向用户显示需要补充的墨的类型。

为了进行再充填程序，打印盒6必须在打印机支架4内的合适位置。所需墨类型的墨再充填盒160然后被送到墨再充填端口8之上的位置，该墨再充填端口8位于打印盒6的上表面上。如上所述，墨再充填端口8包括一系列由密封膜40保护的入口42A-42E。在密封膜40之下，置放了多个打印流体管42A-42E，这些打印流体管提供了至墨存储池28、30、32、34的直接入口。针对每种打印流体——即C、M、Y、K以及需要时红外墨和固定剂——提供了墨入口。用于每种不同流体的入口的位置策略性地沿着入口8横向放置，从而再充填盒160的墨出口销182自动对齐并且与特定的一个用于盒160所容纳的并且待补充的特定打印流体的入口42A-42E连通。

墨再充填程序的第二步骤示于图41。在此图中，再充填盒160已经对接在打印盒设备内的再充填端口8。一旦再充填盒160对接再充填端口8，墨再充填QA芯片176自动与在支架设备上的QA接头132对齐。控制板82询问存储在QA芯片176内的各种编码以验证墨再充填盒160的完整性和真实性。若控制板82确定QA芯片176验证了存在真实的墨，即来自合适的制造商并且是所需的颜色或类型，那么其设定指示器LED135显示黄色，由此指示接受再充填盒160。可选地，控制板82可确定存在错误状态，并且响应于此而设定LED 135为红色以指示再充填盒存在问题。例如，若QA芯片176不能通过验证步骤，就可确定存在错误状态。此外，经常是这种情况，只有一个存储池28、30、32、34需要补充。例如，被分配存储青色墨的存储池可需要再充填。在此情况下，只要QA芯片176指示墨再充填盒160包含非青色墨，那么控制板82将使指示器LED设定为红色以标记一个错误状态。

应当认识到，为了进行QA验证的再充填，需要在打印设备的所有部件之间的通讯。即，打印盒6必须位于打印机支架4内并且墨再充填盒160必须对接打印盒6，从而墨再充填QA芯片176与QA芯片接头132接触。这保证了每个再充填动作受到控制并且减少了潜在的不正确的再充填，而这种不正确的再充填会损害打印机的工作。

如图41所示，当墨再充填盒160对接在打印盒设备6的再充填端口8中时，墨出口销28穿过密封膜40已经再充填端口的口42A-42E中的一个，以与相应的一个墨入口24连通。墨入口24设置为弹性体成型件，从而对墨密封件32——其位于墨再充填盒出口销28上方——的穿越自动发生。由此，保证了在存储于再充填盒160、墨输送管43A-43E和存储池28-34内墨之间的自我密封的流体连通。自我密封的流体连通导致了一旦外部成型件162受压，加压的墨流体流进入存储池28、30、32、34中的一个。

如图42所示，当顶罩成型件162受压、由此使得存在于墨再充填盒160内的墨排出而进入打印盒存储池28-34中的一个时，就发生墨再充填程序的第三阶段。在压缩外部成型件162之后，对于操作者来说明显的是，墨再充填盒已经被消耗，并且可由此从打印盒6去除，因为此时再充填阶段完成。一旦完成再充填阶段，再充填传感器35产生一个信号，指示在存储池28-34中的打印流体水平大于预定水平。响应来自再充填传感器的信号，控制板82设定指示器LED 135闪烁绿色，由此指示操作者再充填过程已经成功完成。

墨从墨再充填盒160中排出所用的力根据操作者施加到顶罩成型件162的插入力的程度来确定。因此，顶罩成型件162作为用于再充填盒的操作把手或者活塞。由此可能发生的是，若再充填步骤没有小心操作或者匆忙操作，墨会以不合适的高压输送到打印盒6。这种压力会导致存储在打印盒6内的墨撑破墨存储膜26，并由此导致墨洒在打印盒设备内，这会不可修复地损坏打印盒。内部弹簧成型件164通过提供安全机制防止了膜的不小心的破裂，该安全机制防止从再充填设备排出的墨受到过大压力。在此方面，弹簧成型件164设计成限制从顶罩成型件14的插入传递到可变形墨膜26的最大的力。任何施加到顶罩成型件14的、将导致墨在超过允许的最高水平的压力下排出的力由弹簧成型件164吸收并且存储在弹簧元件180内。弹簧成型件164合适地设计成防止不适当的力瞬时施加到再充填膜26。即，其变形和/或弹性特征这样选择：其将膜内的压力限制在一个预定水平。

如图38和39最清楚示出，一个保持突出部168位于基部成型件170的侧部。当墨盒160处于其插入前状态时，保持部168与插入前凹入部165配合。突起部168与插入前凹入部的接合在再充填过程中提供了额外的安全措施。这是因为，该接合防止不期望的力从顶罩成型件施加到内部墨膜166，并且由此在运输或传送过程中防止顶罩不经意地插入。在墨再充填盒160与再充填端口对接之后，顶罩162以足够的力插入，以克服保持突起部168通过插入前凹入部162的接合。插入顶罩成型件162导致弹簧组件164的平台178抵靠墨膜166，由此将墨通过出口管182排出并且进入打印盒墨存储池膜166。为了克服保持突起部168的初始接合，必须施加初始的很大的力。弹簧元件瞬时地起作用以保护墨膜166在此情况下受到过大压力。在初始施加力之后，开始正常的插入。如图38所示，一旦完成再充填步骤，保持突起部168与一个呈插入后凹入部169形式的锁定装置接合，该插入后凹入部朝向墨盒外部成型件169内壁的顶部设置。保持突起部168与上部的凹入部169的配合在排空墨之后将墨盒外部成型件169锁定到基部成型件170。可以理解，这种设置克服了这种潜在的问题：用户试图用低劣的墨补充墨再充填盒162，而这种墨将导致损害打印盒的喷嘴以及墨再充填盒。在其插入后的构造中，已消耗的墨再充填盒将返回供应商。供应商将提供一种工具来打开再充填盒，并且使顶罩返回其上部位置，其中真正的墨可再充填到再充填设备内用于循环使用，并且QA芯片176重新编程以验证墨的真实性。

当然可以理解，以上仅通过本发明的示例给出，并且所有那些对于本领域的普通技术人员来说很明显的改变和变化视为落入本发明由附带的权利要求限定的宽泛的范围内。

虽然已经参考示例实施方式阐释和描述了本发明，各种变化对于本领域的普通技术人员将是明显的，并且也易于取得，而这些变化没有背离本发明的范围和主旨。因此，附带的权利要求的范围不是为了限制这里所做的描述，而是这些权利要求应当做宽泛解释。

Claims (7)

1.一种用于喷墨打印机的打印盒，该打印盒包括：

包含一种或多种用于打印的墨的墨存储池；

与所述一种或多种墨流体连通的打印头；以及

具有三个面的转子元件，所述三个面中的第一个是滚筒面，所述三个面中的第二个是遮盖面，所述三个面中的第三个是吸取器面，

其中所述一种或多种墨中的至少一种是红外墨，

打印盒可拆卸地被容纳在具有马达的盒支架中，并且

所述转子元件与盒支架的马达接合，以便由该马达旋转。

2.如权利要求1所述的打印盒，其中所述打印头是页宽打印头。

3.如权利要求1所述的打印盒，其中所述滚筒面为打印介质提供支撑并将打印介质带到打印头附近。

4.如权利要求1所述的打印盒，其中所述遮盖面遮盖打印头，以减少打印流体从打印头的喷嘴的蒸发。

5.如权利要求1所述的打印盒，其中所述吸取器面在打印操作之后对打印头吸墨。

6.如权利要求1所述的打印盒，其中所述转子元件的所述三个面之间间隔120度。

7.如权利要求1所述的打印盒，其中所述转子元件的端部设置有用于与所述盒支架的马达接合的齿轮。

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