CN101979250A - 减少印刷头中泡沫的泡沫板 - Google Patents

Abstract

一种用于成像装置的贮存器组件，该贮存器组件包括构造为从油墨源接收液体油墨的油墨输入端口和构造为从该输入端口接收油墨的油墨罐。过滤器设在该输入端口和该油墨罐之间，构造为在经由该输入端口接收的油墨到达该油墨罐之前过滤该油墨。该贮存器组件包括泡沫减少路径，构造为引导油墨通过该过滤器到达该油墨罐，该泡沫减少路径具有可变截面大小和/或形状，并构造为在泡沫到达该油墨罐之前瓦解、压缩、展开和/或切断通过该过滤器的泡沫中的空气泡。

Description

减少印刷头中泡沫的泡沫板

技术领域

这个公开内容大体上涉及相变油墨喷墨成像装置，特别涉及减少用于这种成像装置中的印刷头中泡沫的方法和装置。

背景技术

固体油墨或相变油墨打印机传统上接收固体形式的油墨，油墨丸或油墨棒。该固体油墨丸或油墨棒通常通过用于打印机的油墨加载器的插入开口插入，并且通过输送机构和/或重力将该油墨棒沿该输送通道推或滑向固体油墨熔化组件。该熔化组件将该固体油墨熔化为液体，其传送至熔化的油墨容器。该熔化的油墨容器构造为保存大量的熔化的油墨并将该熔化的油墨根据需要通到位于该打印机的至少一个印刷头附近的一个或多个印刷头贮存器。这个熔化的油墨容器可设在它与该印刷头之间的熔化组件上，或者可以是该印刷头贮存器的一部分。

在有些印刷系统中，该远程油墨容器构造为将保持在其中的熔化的相变油墨经过油墨传送导管或管道通到该印刷头贮存器，该导管或管道在该油墨容器和该印刷头贮存器之间延伸。通过在该油墨容器中引入正压力传输油墨通过该油墨传送导管，该压力使得该容器中的油墨进入该传送导管并行进到该印刷头贮存器。一旦该加压油墨到达该印刷头贮存器，通常到达内载室或罐之前经过过滤器，在该室或罐中保存该油墨并根据需要传送至该印刷头的油墨喷射。

使用加压油墨传送来将熔化的相变油墨通到该印刷头贮存器所面临的一个困难是在该印刷头贮存器中形成泡沫。例如，当该打印机关闭或者进入休眠模式，保留在该油墨容器、导管和印刷头贮存器中的熔融的油墨会固化或冻结。当该打印机随后再通电或者从该休眠模式唤起，曾经溶解在油墨中的空气会析出而在该油墨容器、导管和印刷头贮存器中形成空气泡或气窝。加压油墨传送过程中，迫使该油墨容器、导管和印刷头贮存器中的空气与熔融的油墨一起通过印刷头贮存器过滤器产生泡沫。泡沫存在三个问题：1)可完全填充该印刷头的该内载油墨罐中名义最大液体油墨高度上方的容积并导致色彩混合和/或出口管阻塞，2)在高度感应探针上产生假的“满”读数，因为其占据了比液体油墨更大的体积，和3)在该至油墨喷嘴的油墨流动路径中会引入空气并导致油墨喷射故障，通常叫做间歇性喷射稀薄和缺失(IWM)。

发明内容

在一个实施例中，用于相变油墨成像装置的贮存器组件包括：后板，包括油墨输入端口，其构造为从油墨源接收液体油墨；以及前板，包括油墨罐，其构造为保存从该油墨源接收的油墨并将该油墨通到印刷头。泡沫板设在该前板和该后板之间。该泡沫板和该后板封闭它们之间的过滤室。该过滤室构造为经由该油墨输入端口接收油墨，该泡沫板包括以狭缝为出口的窄通道，该通道构造为限制从该过滤室至该油墨罐的油墨泡沫流动，因此瓦解大部分气泡。该过滤室包括至少一个过滤器，其设在该油墨输入端口和该泡沫板中的该狭缝之间。

附图说明

当前公开的前述方面和其他特征在下面描述中结合附图解释，其中：

图1是喷墨打印设备的一个实施例的示意性框图，其包括内载油墨贮存器。

图2是喷墨打印设备的另一实施例的示意性框图，其包括内载油墨贮存器。

图3是图1和2的该喷墨打印设备的油墨传送部件的一个实施例的示意性框图。

图4是形成图1-3的该内载贮存器的板的立体分解图。

图5是图4的该内载油墨贮存器的侧面剖视图。

图6是观察泡沫减少的油墨供应路径开口的视图。

图7是贮存器组件的另一实施例的立体分解图，其包括泡沫板。

图8是图7的该贮存器组件的正视剖视图，示出该泡沫板。

图9是图7的该贮存器组件的侧面剖视图。

具体实施方式

如这里所用的，该术语“成像设备”通常指用来将图像施加到印刷介质的装置。“印刷介质”可以是纸、塑料的实体页或其他适用于图像的实体印刷介质或衬底，不管是预先切好的或卷材输送的。该成像设备可包括许多其它部件，如修整机、送纸装置等，并且可以实现为复印机、打印机或多功能机。“打印任务”或“文档”一般是一组相关的页面，通常从一组原始打印任务页面或电子文档页图像拷贝来的一组或多组修订好的拷贝，来自特定的用户或以其他方式相关。图像通常包括电子形式的信息，其待由标记引擎渲染在印刷介质上，并可包括文本、图表、图像等。

图1和3喷墨打印设备的一个实施例的示意性框图，其包括控制器10和印刷头20，印刷头20包括多个液滴发散生成器，用以将油墨滴33发散到打印输出介质15上。打印输出介质传输机构40可相对该印刷头20移动该打印输出介质。该印刷头20从多个内载油墨贮存器61、62、63、64接收油墨，这些存储器连接到该印刷头20。该内载油墨贮存器61-64分别经由各自的油墨供应通道71、72、73、74从多个远程油墨容器51、52、53、54接收油墨。

该喷墨打印设备包括油墨传送系统(图1-3中未示)，用以将油墨提供至该远程油墨容器51-54。在一个实施例，该喷墨打印设备是相变油墨成像装置。因而，该油墨传送系统包括相变油墨传送系统，其具有至少一种颜色的至少一个源的固体形式的相变油墨。该相变油墨传送系统还包括熔化和控制装置(未示)，用以将该相变油墨从固体形态熔化或相变为液体形态，并将该熔化的相变油墨传送到恰当的远程油墨容器。

该远程油墨容器51-54构造为将保存在其中的熔化的相变油墨通到该内载油墨贮存器61-64。在一个实施例，该远程油墨容器51-54可有选择地加压，例如利用压缩空气，其由压缩空气源67经由多个阀门81、82、83、84提供。从该远程容器51-54至该内载贮存器61-64的油墨流动可在例如压力或重力下进行。可提供输出阀门91、92、93、94以控制油墨至该内载油墨贮存器61-64的流动。

该内载油墨贮存器61-64也可选择性加压，例如选择性加压该远程油墨容器51-54和加压经由阀门85的空气通道75。或者，可关闭该油墨供应通道71-74，例如通过关闭该输出阀门91-94，以及可加压该空气通道75。该内载油墨贮存器61-64可加压以对该印刷头20执行例如清洁或排空操作。该内载油墨贮存器61-64和该远程油墨容器51-54可构造为包含熔化的固体油墨并可加热。该油墨供应通道71-74和该空气通道75也可加热。

该内载油墨贮存器61-64在一般的印刷操作过程中与大气连通，例如通过控制将该空气通道75连通到大气的阀门85。该内载油墨贮存器61-64也可在从该远程油墨容器51-54非加压传送油墨时(即，当不加压该内载油墨贮存器61-64的情况下传送油墨时)与大气连通。

图2是喷墨打印设备的一个实施例的示意性框图，其类似于图1的实施例，并包括传送鼓30，用以接收由该印刷头20发散的液滴。打印输出介质传输机构40滚动啮合打印输出介质15抵靠该传送鼓30，以使得印在该传送鼓上的图像转移到该打印输出介质15。

如图3示意性描述的，该油墨供应通道71-74和该空气通道75的一部分可以实现为多导管线缆70中的导管71A、72A、73A、74A、75A。

一旦加压油墨达到印刷头的内载贮存器，通常是通过过滤器，然后收集在该内载贮存器中的室或罐中，该贮存器构造为将该油墨通到该油墨喷嘴，用以喷到打印介质上(图1)或中间传送构件(如传送鼓30)(图2)。如上面提到的，在瞬时状态中，如通电或从休眠模式唤醒，会迫使所捕获的空气与熔融的油墨一起经过该内载贮存器中的过滤器，产生泡沫，泡沫会充满该油墨罐或该内载贮存器的室、混合油墨颜色并堵塞空气路径。泡沫会使得该罐或室中的油墨高度传感器误读或误解油墨高度，和/或局部或完全阻止该印刷头的油墨喷嘴，导致间歇性喷射稀薄和缺失(IWM)。

为了降低或消除该由加压油墨传送通过该贮存器过滤器导致的印刷头贮存器中形成泡沫，当前公开推荐一种贮存器组件，用来实现该内载贮存器61、62、63、64，这些存储器在该内载贮存器内、该贮存器过滤器与该内载贮存器的油墨罐或室之间提供一系列泡沫减少的通道、开口或路径，它们设计为在泡沫进入该贮存器组件的油墨罐之前瓦解、压缩、展开和/或切断构成泡沫的空气泡。该泡沫减少路径可由构成在该过滤器和该内载贮存器的油墨罐之间的该贮存器组件的板中的特征形成，该特征具有至少一个特性使得该路径能够在泡沫到达该贮存器罐之前瓦解、压缩、展开和/或切断构成进入该油墨供应路径的泡沫的空气泡。使得该泡沫减少路径能够在泡沫进入该路径之前瓦解和/或切断泡沫中的空气泡的特性的示例包括改变纵横比、减少该油墨/泡沫沿该路径行进的路径横截面积和沿该路径相对陡峭的边。另外，尽管当前的讨论主要指向相变油墨成像装置的印刷头贮存器组件中泡沫减少油墨通道的利用，但是这种泡沫减少通道可用来在使用其他形式标记材料的印刷头中减少或防止泡沫形成，如，水性墨、油基墨、可UV固化墨等。所以，对这里使用的相变油墨和相变油墨印刷头的参照不应当以任何方式用来限制当前公开。

图4和5描述贮存器组件60的实施例，用以实现该内载贮存器61、62、63、64。该贮存器组件60有多个板或面板形成，其组装形成容纳油墨罐和油墨供应路径的外壳。在一个实施例，该贮存器组件包括后面板或板104和前面板或板108。位于该后面板104和该前面板108之间的是过滤器组件120，以及加热器片或面板110夹在第一热分配板114和第二热分配板118之间。该后面板104通常包括该贮存器组件60的后部，其从该远程油墨容器51-54接收油墨，而该前面板108包括该贮存器61-64，其输送该印刷头的油墨喷嘴。

该加热器110包括加热元件，其可以是电阻加热带、轨迹或导线的形式，可响应通过那里的电流产生热量。该加热元件在每侧可被绝缘体覆盖，该绝缘体的热属性使得足够量的所生成的热量能够传送到该贮存器组件的板以将容纳在其中的该相变油墨保持或加热至适当的温度。在一个实施例，该加热器110是Kapton加热器，在下面更详细地描述。替代的加热器材料和结构(如硅酮加热器)可用于不同的温度环境，或者为了解决母组件的其他实施例的构造的成本和几何形状问题。

该后板104、该第一加热器板114、该第二加热器板118、该过滤器组件120和该前板108每个可由导热材料形成，如不锈钢或铝，并可以任何合适的方式彼此粘合或封闭，如通过压敏粘结剂或其他合适的粘结或粘合剂。该加热器110包括加热元件，其可以是电阻加热带、轨迹或导线的形式，响应经过那里的电流产生热量。该加热元件在每侧可被绝缘材料覆盖，如聚酰亚胺，其热属性使得足够量的所生成的热量能够传送到该贮存器组件的板以将容纳在其中的该相变油墨保持或加热至适当的温度。在一个实施例，该加热器构造为以均匀的梯度生成热量以将该贮存器组件中的油墨保持在大约100摄氏度至大约140摄氏度的温度范围。该加热器110还可构造为在别的温度范围生成热量。该加热器110能够生成足够的热量以使得该贮存器组件能够融化固化在该贮存器组件的通道和室中的相变油墨，这可能在从关闭状态启动打印机时发生。

为了防止该加热器110被过高的局部热量损毁，该加热器可连接至导热带以提供沿该加热器长度的热均匀性。该导热体可以是铝、铜或别的导热材料的层或带，其设在该电绝缘加热轨迹的至少一侧上方。该导热体提供高度导热路径，从而热能在物体上快速并更均匀地扩散。热能的快速传递将轨迹温度保持在会导致损坏的限度以下，防止在该轨迹和该组件的其他部件上出现过大的应力。更低的热应力导致该轨迹更小的热折曲，折曲会导致该加热器的层脱层。

在构造完该加热器110之后，该第一热分配板114粘结或粘合到该加热器110的一侧。该第一热分配板114可使用双侧压敏粘结剂(PSA)粘性粘合于该加热器。类似地，该贮存器组件的第二热分配板118粘结或粘合于该加热器110的另一侧。这个构造使得可使用单个加热器在基本上整个贮存器组件中生成热量以将该贮存器的油墨保持在所需温度。在一个实施例，该加热器构造为生成均匀梯度的热量以将该贮存器组件中的油墨保持在大约100摄氏度至大约140摄氏度的温度范围。该加热器110还可构造为在别的温度范围生成热量。该加热器能够熔化融化固化在该贮存器组件的通道和室中的相变油墨，这可能在从关闭状态启动打印机时发生。

通常，该油墨从该后板104朝向该前板108行进。该后面板包括输入端口171、172、173、174，其分别连接到该供应通道71、72、73、74以通过那里从相关的远程油墨容器51-54(图1-3)接收油墨。将经由输入端口接收的油墨引导至过滤室，其由邻近设置的后板和第一加热器板形成。如图5中描述的，该后面板104和/或第一加热器板114可包括形成该过滤室124的凹处、腔室和/或壁。每个过滤室124构造为经由该输入端口171-174之一(图5中端口174)接收油墨。垂直过滤器组件120夹在该后面板104和该第一加热器板114之间，并且基本上与它们平行。该过滤器组件大体上防止颗粒进入油墨并导致喷射过程的问题。颗粒会阻塞喷嘴，使得它们失效或偏轴。垂直过滤器允许更紧凑的印刷头贮存器；然而，该过滤器可位于别的角度而不是垂直。并且，该过滤器非常精细，以便降低跨过该过滤器的压降，该过滤器的表面积最大。相对于水平面有一定角度的过滤器提供更大的表面积。该过滤器组件的过滤器可以任何合适的方式粘合或粘结于该后面板和第一热分配板之一。或者，该过滤器组件的过滤器可通过在该后面板和/或第一热分配板中模塑或其他方式形成的特征(如狭槽或沟槽)保持在适当的位置。

图4和5的实施例中，该第一加热器板114包括堰板，其包括开口271、272、273、274，它们设在整合进该贮存器组件的每个过滤室124的上部位置处。该第一加热器板中的该开口271-274包含该泡沫减少油墨供应路径的入口。该加热器110和该第二加热器板118包括对应的开口，其与该第一加热器板/堰板中的开口对齐以形成该泡沫减少油墨供应路径的其余部分。例如，如图4中描述的，该第二加热器板118包括油墨路径开口471-474，以及该加热器包括油墨路径开口371-374。

由该加热器和第一与第二加热器板中的开口形成的该泡沫减少油墨供应路径将该过滤室124中接收的油墨引导至整合进该前面板108的相关的贮存器或罐61-64，这里称作罐板。如图4中描述的，该前面板包括多个罐壁128，其朝向该第二加热器板118延伸并与此配合形成该贮存器61-64。该贮存器61-64保存该油墨，直到该印刷头激活并通过该贮存器61-64中的出口开口吸取油墨，该出口开口引导油墨至可喷射该油墨的喷嘴堆。每个贮存器包括排出口134，其使得该贮存器能够自我调节压力。然后，喷嘴可从通道130吸出油墨而没有压降。另外，该贮存器排出口可操作地连接至该空气通道75(图1-3)从而可将正压力引入该贮存器61-64以对该印刷头执行清洁或排空操作。

在油墨加压传送至该贮存器组件过程中，油墨将填满各个过滤室124、通过设在该过滤室124中的该过滤器120，并被引导至该第一加热器/堰板中的该泡沫减少油墨供应路径开口。设在该第一加热器板114的该油墨供应路径开口271-274用作围堰，经过其上该油墨进入该前板108中对应的贮存器61-64。该第一加热器板114中的开口271-274用来限制或减少从该过滤室124至该油墨罐61-64的截面流，其使得该第一加热器板开口271-274能够瓦解或切断许多最大的空气泡，其构成任何可以形成的泡沫。

该第一加热器板中的该开口271-274可具有任何合适的外形和/或大小，如圆形、方形、椭圆形和矩形，可具有圆的或直的边，并可以是规则或者不规则形状。该第一加热器板中的该油墨供应路径开口在空气泡进入该油墨供应路径时瓦解或切断空气泡的能力与该开口的直径对应。该第一加热器板中的开口的形状或纵横比增强该开口瓦解或切断泡沫气泡的能力。例如，该第一加热器板中的油墨供应路径开口可具有拉长的狭槽形状，如拉长的圆形、椭圆或矩形。图6是在从该过滤室124向该油墨罐的方向观察泡沫减少油墨供应路径的特定实施例的视图。如图6中可见，该第一加热器板114中的油墨供应路径开口274具有拉长的形状。特别地，该第一加热器板中的具有该油墨供应路径开口274第一尺寸A，其对应该开口的长边之间的开口宽度，以及第二尺寸B，其对应该开口274的短边之间的开口宽度。该第一尺寸比该第二尺寸B窄。本领域一般技术人员可确定，该第一加热器板中的该狭槽形状的开口能够瓦解、压缩或切断直径大于该第一尺寸或该开口更窄尺寸的空气泡。

在油墨和/或泡沫经过该第一加热器中该泡沫减少开口之后，引导该流通过该加热器中的开口374。该加热器中的开口371-374通常大于该第一和第二加热器板471-474中的开口271-274，这是考虑到制造过程而设计的。油墨泡沫的流然后继续沿各个泡沫减少油墨供应路径进行，在那里其被引导通过该第二加热器板中的开口474。为了进一步降低或消除通过该第一加热器板中该油墨供应路径开口进入该油墨供应路径的泡沫，该第二加热器板118包括具有开口471-474的泡沫板，这些开口至少一个尺寸或方面小于该第一加热器板114中的该油墨供应路径开口271-274，以便进一步降低沿该路径的流的截面。降低该第二加热器/泡沫板的流的截面用来在该泡沫到达该罐之前瓦解或切断有可能通过该第一加热器板中的开口的泡沫中更多的空气泡。

在图4-6的实施例中，该泡沫板中的开口形状大体上与该第一加热器板中的开口相同，只是较小。然而，该泡沫板开口可具有别的形状。尤其，该泡沫板中的该油墨供应路径开口具有第一尺寸C，其对应该开口的长边之间的开口宽度，以及第二尺寸D，其对应该开口的短边之间的开口宽度。该泡沫板中的开口的第一尺寸C小于该第二尺寸D，而该泡沫板开口471-474的第一和该第二尺寸C和D两者分别小于该第一加热器板114中该开口271-274的该第一和该第二尺寸A和B。然而，该泡沫板118中的该油墨供应路径开口471-474可具有任何合适的形状和/或尺寸，只要该开口起到降低经过该泡沫减少路径的流的截面的作用，以便在该泡沫到达该前板中油墨罐之前瓦解或切断进入该油墨供应路径的任何泡沫中的空气泡的至少一些。尽管上述贮存器组件包括单个泡沫板，用以在该第一加热器板中开口的下游减少流的截面，但是可采用多个泡沫板，例如之间减少沿供应路径的流的截面。

为了进一步增强该泡沫板118中该泡沫减少开口471-474瓦解或切断通过那里的气泡的能力，该泡沫板可提供为薄或者窄板，从而该泡沫板中开口的边(图5)相对锋利。例如，在图4-6的实施例中，该泡沫板118的厚度可从大约0.1mm至大约1mm，但是对于该泡沫板可采用任何合适的厚度。经过该泡沫板的该开口471-474的薄边使得与该边缘比较厚的边相比更容易刺穿和瓦解空气泡。如这里所使用的，开口的边指的是该开口的内壁，其在形成该开口的板的平面之间延伸。

泡沫板可结合进印刷头贮存器的别的实施例以减少可能在油墨加压传送通过过滤器过程中形成的泡沫。例如，图7-9示出贮存器组件60′的替代实施例，其包括设在前板204和后板208之间的泡沫板200。如图7和9中描述的，该后板208包括输入端口171、172、173、174，其连接到供应通道(如图1-3的供应通道71、72、73、74)以接收油墨。该贮存器组件60′包括过滤器碟片形式的过滤器210，其可以任何合适的方式粘合于该后板208，如利用硅酮粘结剂。该泡沫板200邻近该后板208设置以形成围绕该过滤器碟片的过滤室206，并包括窄通道、出口开口或狭缝218，其设置为限制通过该过滤室和对应过滤器碟片的油墨泡沫流动。该泡沫板200中的通道和狭缝218将油墨流引导进结合在该前板204中的相关的贮存器或罐63′(如图9所示)。与图4类似，该前板204包括多个罐壁128′(图8)，其延伸朝向该泡沫板200和后板208，形成该内载油墨罐。该罐(如图9的罐63′)保存该油墨，直到该印刷头激活并将油墨吸进供应通道212，该通道将该油墨引导至可喷射该油墨的喷嘴堆(未示)。每个贮存器包括排出口220，其使得该贮存器能够自我调节压力，从而喷嘴堆可通过该通道212吸取油墨而不会有压降。另外，该贮存器排出口220可运行地连接至该空气通道75(图1-3)，从而可在该罐中引入正压力以对该印刷头20执行清洁或排空操作。

Claims (4)

1.一种用于成像装置的贮存器组件，该贮存器组件包括：

后板，包括油墨输入端口，其构造为从油墨源接收液体油墨；

前板，包括油墨罐，其构造为保存从该油墨源接收的油墨并将该油墨通到印刷头；以及

泡沫板，设在该前板和该后板之间，该泡沫板和该后板围成它们之间的过滤室，该过滤室构造为经由该油墨输入端口接收油墨，该泡沫板包括以狭缝为出口的窄通道，该通道构造为限制从该过滤室至该油墨罐的油墨流动，该过滤室包括至少一个过滤器，其设在该油墨输入端口和该泡沫板中的该狭缝之间。

2.根据权利要求1所述的贮存器组件，进一步包括加热器，其构造为在该贮存器组件中生成热量以将包含在该过滤室和该油墨罐中的固体油墨保持在熔化的形态。

3.根据权利要求2所述的贮存器组件，该加热器构造为生成足够的热量以将该过滤室、油墨供应路径和该油墨罐中的固体油墨保持在90℃和140℃之间。

4.根据权利要求3所述的贮存器组件，该后板包括多个油墨输入端口，该前板为每个油墨输入端口包含一个油墨罐，该泡沫板和该后板为每个油墨输入端口围成其间的过滤室，该泡沫板包括对应每个过滤室的以狭缝为出口的窄通道，该通道构造为限制从各个油墨输入端口至对应的油墨罐的油墨流。

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