CN104797427A - 油墨系统 - Google Patents

Abstract

一种用于喷墨印刷机的流体容器包括可缩陷的贮存器、帽部以及电子存储装置。可缩陷的贮存器用于容纳印刷流体并且包括包围内部空间的壁，所述内部空间具有用于储存且分配液体的可变体积。用于附接至贮存器的帽部包括用于连接至印刷机的接口。所述接口适于在液体被分配时防止空气从贮存器的外侧进入内部空间。电子存储装置构造成储存与容器的内容物相关的数据。至少一个电接触体与电子存储装置相关联并且设置在基底上。

Description

油墨系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年11月29日提交的美国临时申请号61/731,183和2013年1月28日提交的美国非临时申请号13/751622的优先权，以引用的方式将其全部并入本文中。

技术领域

本公开涉及用于分配液体的容器，特别是用于分配供印刷机（例如喷墨印刷机（printer）、特别是连续式喷墨印刷机）使用的油墨或溶剂的再填充容器。

背景技术

在喷墨印刷机中，印刷由在喷嘴处产生油墨的多个单滴和将其向着基底推进组成。有两个主要的系统：按需滴落系统（drop on demand），其中用于印刷的油墨滴根据需要以及在需要时产生；以及连续式喷墨印刷系统，其中滴被连续地产生并且仅有被选择的滴向着基底而引导，其他则被再循环至油墨供给装置。

连续式喷墨印刷机向印刷头滴产生器供给加压油墨，其中从喷嘴散发出的连续油墨流由振荡的压电元件破裂成规则的单滴。所述滴被引导穿过充电电极，在经过设置成跨过一对偏转板的横向电场之前，它们在充电电极处被选择性地且分别地给予预定的电荷。在撞击到基底上之前，每个带电荷的滴由场偏转一取决于它的电荷量值的量，而未带电荷的滴无偏转地前进并且在槽处收集，从所述槽处它们被再循环至油墨供给装置以用于再次使用。带电荷的滴绕开所述槽并且在由滴上的电荷和基底相对于印刷头的位置所确定的位置处冲击基底。

通常基底沿一个方向相对于印刷头运动并且滴沿着与所述方向大致垂直的方向偏转，然而偏转板可被定向成与所述垂直的方向倾斜来补偿基底的速度（在滴到达之间的基底相对于印刷头的运动意味着滴线在其他方面上不需要与基底的运动方向垂直地延伸）。

在连续式喷墨印刷中，字符由字模（matrix）印刷，所述字模包括规则的一批潜在的滴落位置。每个字模包括多个列（笔画），每个列由包括多个潜在的滴落位置（例如，七个）的线限定，所述滴落位置由施加至滴的电荷来确定。因此每个可使用的滴根据它在笔画中的所意图的位置来充电。如果特定的滴不会被使用，那么所述滴不被充电并且它被捕集在槽处用于再循环。为在字模中的所有笔画来重复该循环并且为了下一个字符的字模该循环再次开始。

油墨在压力下通过油墨供给系统递送至印刷头，所述油墨供给系统大致容置在柜的密封隔室内，其包括用于控制电路装置的单独的隔室和用户界面面板。所述系统包括主泵，所述主泵将油墨从贮存器或罐中经由过滤器抽吸出并且将它在压力下递送至印刷头。随着油墨被消耗，贮存器根据需要从可更换的油墨容器处再填充，所述油墨容器通过供应导管可释放地连接至贮存器，其中更换油墨经由油墨增加泵（top-up pump）来适当地提供，所述油墨增加泵借助于供给导管连接至可更换的油墨容器的排出接口。油墨通过主泵从贮存器处适当地经由柔性递送导管进给至印刷头。由槽捕集的未使用的油墨滴通过泵经由返回导管再循环至贮存器。在每个导管中油墨的流量由电磁阀和/或其他类似的部件大致控制。

随着油墨循环穿过系统，由于溶剂蒸发，特别是与在喷嘴和槽之间的它的通道中已暴露于空气的再循环的油墨相关的溶剂蒸发，油墨存在变稠密的趋势。为了弥补这一情况，“补充”溶剂根据需要从可更换的溶剂容器被加入至油墨，以便将油墨粘度保持在期望的限度内。该溶剂还可用于在清洁循环中清洗印刷头的部件，例如喷嘴和槽。溶剂增加泵可用于从可更换的溶剂容器处经由供给导管来供给溶剂。

因此通常的连续式喷墨印刷机具有可更换的油墨容器和可更换的溶剂容器两者。适当地，每个容器具有接口，各自的液体、油墨或溶剂经由所述接口被分配。用于每个容器的接口经由流体密封的装置连接至泵送系统，所述泵送系统适于将液体从容器分配至贮存器。在此描述中，可更换的油墨容器和可更换的溶剂容器两者被称作容器或墨盒。

发明内容

本发明提供一种与连续式喷墨系统一起使用的体相流体容器。容器提供比常规的流体容器或墨盒更大量的流体，因此使得印刷机能够运行更长的时间段而不必更换流体。

在一个方面，用于喷墨印刷机的流体容器包括可缩陷的贮存器、帽部以及电子存储装置。可缩陷的贮存器用于容纳印刷流体并且包括包围内部空间的壁，所述内部空间具有用于储存且分配液体的可变体积。用于附接至贮存器的帽部包括用于连接至印刷机的接口。所述接口适于在液体被分配时防止空气从贮存器的外侧进入内部空间。电子存储装置构造成储存与墨盒的内容物相关的数据。至少一个电接触体与电子存储装置相关联并且设置在基底上。

在另一方面，喷墨印刷机包括印刷头、油墨供给系统、流体容器和流体容器接纳部分，所述印刷头用于产生油墨滴，以用于印刷到可印刷的基底上；所述油墨供给系统用于将油墨供给至印刷头；所述流体容器接纳部分布置成接纳流体容器并且在容器出口和油墨供给系统之间提供流体连通，所述流体容器接纳部分具有至少一个电接触体，在容器被接纳时所述至少一个电接触体布置成与容器上的至少一个电接触体电接触。

借助于大致介绍来提供上文的段落，并且其并不意图限制所附的权利要求书的范围。结合附图参照下文具体实施方式可最佳的理解当前优选的实施例连同进一步的优点。

附图说明

图1示出连续式喷墨印刷机的实施例。

图2示出用于容器的壳体的实施例。

图3示出空的壳体的实施例。

图4示出流体容器的实施例。

图5示出帽部构件的实施例。

图6示出壳体的接纳部分的实施例的剖面侧视图。

图7为图6的区域7的放大图，该图示出壳体的接纳部分的实施例的侧视图。

图8示出壳体的接纳部分的实施例。

图9示出帽部构件的实施例的俯视图。

图10示出沿线10-10的图9的帽部构件的侧视图。

具体实施方式

结合附图描述本发明，其中相似的要素由相似的附图标记来指代。通过下文详细描述更好地理解本发明的各个要素的关系和功能。然而，如下文描述的本发明的实施例仅仅借助于示例来说明，并且本发明并不限于在附图中示出的实施例。

本公开提供一种供与连续式喷墨系统一起使用的体相流体容器。所述容器提供比常规的流体容器或墨盒的量更大的流体（约5公升），因此使得印刷机能够运行更长的时间而不用更换流体。所述容器包括芯片，所述芯片包含例如流体类型、有效期以及体积的数据，所述数据允许印刷机确定正确的流体被使用，并且使得能够追踪在容器中剩余的流体体积。所述系统对于使用基于有机溶剂（例如，酮和醇，例如丙酮、甲基乙基酮和乙醇）的油墨的系统特别地有用。

现参照在附图的图1中示出的油墨印刷机10，油墨从油墨供给系统12经由管13递送至柜16并且从该处经由柔性管递送至一个或多个印刷头14并且返回，所述柔性管与其他流体管以及电线（未示出）束在一起成为现有技术中所称作的“脐带（umbilical）”导管18的部分。在操作中，油墨或溶剂通过系统泵从油墨供给系统12中的油墨贮存器抽吸。在授予Videojet Technologies Inc.的US 20100208013 A1和US 20100220129 A1中公开印刷机系统的实施例的进一步细节，其内容以引用的方式并入本文。然而可见的是，本文所公开的油墨供给系统12可与其他印刷系统和其他类型的印刷机一起使用。

图2示出用于容器的壳体12的实施例。壳体12包括基部20和盖部22。配置在壳体内的是容器30，用于保持流体并将其提供至印刷机。流体可为油墨或溶剂（补充性的）。盖部可包括闩部23和铰链25，所述闩部用于将盖部22固定至基部20，所述铰链25用于允许盖部相对于基部进行铰接运动。壳体12的部件可由任何适当的材料制成，例如钢，特别是不锈钢。

图3示出空的壳体12的实施例。在壳体内可见的是接纳部分24。容器30适于以帽部一侧朝下的方式而被插入至壳体内，其中容器30的冠部接合接纳部分24以向印刷机10提供流体。

图4示出流体容器30的实施例。流体容器30包括贮存器32、把手34、帽部构件36以及接口38。图5示出帽部构件36的实施例。帽部构件36包括配置在中心部分处的接口38、配置在周向处的大体圆形的壁40以及围绕接口38且在壁40内配置的基底42。接口38适于提供与贮存器32的流体连通以允许流体从容器30处分配。壁40绕着它的冠部可包括缺口44。壁40在操作期间起到包括接口38的作用，使得所述接口不会受损而导致流体从容器30处泄漏。肋部43从帽部构件36的底部延伸至冠部以保护结构支撑。帽部构件可由任何适当的材料制成，例如适当的塑料。

贮存器32是可缩陷的并且包括壁，所述壁包围内部空间，所述内部空间具有用于储存和分配液体的可变体积。容器30可包括顶壁33、至少一个侧壁35和底壁37。容器30可大致成直线形的，具有平行的侧壁以及平行的顶和底壁。帽部构件36被附接至贮存器32并且包括用于连接至壳体12的接口38。接口32适于在液体被分配时防止空气从贮存器32外侧进入内部空间。电子存储装置（未示出）构造成存储与墨盒的内容物相关的数据。例如，电子存储装置可包括关于油墨或流体类型、有效期、贮存器32中剩余流体的量等等的信息。电接触体46、48与电子存储装置相关联并且设置在基底42上。电接触体46、48可能是圆形或环形的形状，但是其他构型当然也是可能的。基底42可由任何适当的机构固定至帽部构件36，例如圆头柱部（knobbed post）47。泵（未示出）提供真空以经由接口38抽吸流体。贮存器32大体是气密的并且当流体被抽吸时贮存器32的壁缩陷。

在一个实施例中，贮存器32适于支持内部空间的压力下降，由此随着液体被分配，在内部空间和周围大气之间的平衡压力差在量值上大体单调地增加，并且其中当在接口的外部处的抽吸压力小于内部空间的平衡压力时接口适于允许液体被分配。

图6-8示出壳体12的接纳部分24的实施例。接纳部分24包括外周向壁50、帽部支撑件52、孔54、配置在孔54中的针56以及电接触构件58。当容器30定位在壳体12内时，接纳部分24构造成接合帽部构件36的特征。特别地，接口38配置在孔54中并且针56构造成刺穿接口38的隔片以使得流体能够从容器32抽吸。接触构件58与电接触体46、48接合。特别地，接触构件58可包括弹簧加载的销59，所述销推靠电接触体46、48以提供在喷墨印刷机和配置在基底42上的电子存储装置之间的电连接。壁36接合帽部支撑件52。杆或固定构件60起到接合接口38的部分以将它固定在接纳部分24内的作用。在图7中可见的是，固定构件60附接至弹簧61。当容器30插入接纳部分24中时，接口38使固定构件60横向运动。在接口38完全在位置中时，弹簧61将构件60推压回到接口38的通道或沟槽63中以将容器30固定在壳体12内。

图9示出帽部构件36的实施例的俯视图。图10示出图9的沿线10-10的帽部构件36的侧视图。基底42可为大致环形的形状并且包括孔45。接口38具有颈部62，该颈部配置成穿过孔46且因此由基底42围绕。帽部构件36具有用于与贮存器32锁定接合的锁定元件68，用于在帽部36拧入贮存器32上时将帽部36锁定至贮存器32。锁定机构68可包括内部定向的脊部或坡道部69。坡道部69与围绕贮存器32的顶部的周向的相应的脊部或凹部（未示出）接合。该系统通过允许帽部构件36被插入或拧入贮存器32上以将它固定至贮存器上而起到压实指示物（tamper indicator）作用，但是这使得难以将帽部构件36从贮存器32处移除而不损坏帽部构件36。在一个实施例中，帽部包括用于附接至贮存器32上的相应螺纹的螺纹64。

在一个实施例中，容器的贮存器包括刚性框架和一个或多个弹性可变形的部分。随着液体经由接口从贮存器中移除，壁向着内部空间凸起，从而导致在内部空间和贮存器的外侧（贮存器的外侧将处于大气压力，其保持相对恒定）之间的平衡压力差。如果大气压力是P，并且在内部空间中的压力是PI，在PI < P的情况下，则将液体经由装有阀的接口抽吸出所需要的压力可为Pw，其中PW < PI。随着更多的液体从贮存器中移除，所述压力差（压力下降）在量值上会大体单调增加。大体单调增加意味着液体的体积的减小大致导致增加量值的压力差，尽管如果随着液体的体积减小而压力差的量值的总体趋势是增加的，那么（例如在持续减小之前压力差减小不多于10%，优选不多于5%，更优选不多于1%的）这种行为的微小偏差可被容许。

刚性意味着当在贮存器的内部空间和外部之间的压力差多达50kPa、优选多达70kPa时框架大体不变形。

优选地，贮存器的刚性框架由与贮存器的壁结合的边缘形成，并且至少一个壁是可弹性变形的，使得当内部空间的体积随着液体从所述内部空间处被分配而减小时，张力可在至少一个可变形的壁中发展。适当地，贮存器的所有壁均是可弹性变形的。在壁之间它们的边缘处结合的角度将刚性赋予这些边缘。

优选地，所述壁形成大致盒形的贮存器，所述贮存器包括具有相似形状的两个相对的面壁，所述面壁在它们的周向处由边缘壁结合，其宽度大体垂直于相对的平行的面。适当地，边缘壁具有比相对的面壁的最小宽度小30%、优选小20%的宽度。这允许了在内部空间随着液体被分配而减小时，相对的面壁向着彼此平滑地变形。相对的面壁适当地大体互相平行。

适当地，所述壁是弹性聚合物，例如高密度聚乙烯。任何适当的弹性材料可用于所述壁。贮存器可由热塑性材料适当地通过吹塑而形成。所述帽部可被注塑成型。

所描述以及所示出的实施例被认为是说明性的并且不是限制性的，应当理解的是，仅仅示出并描述了优选的实施例，而如权利要求书中所限定的本发明范围内的所有改变和修改被期望受到保护。应当理解的是，尽管在描述中例如“可优选的”、“优选地”、“优选的”、“更优选的”的词语的使用表明这样描述的特征可能是期望的，然而这可能不是必须的，并且缺少这样特征的实施例也可被认为是在如所述权利要求书中所限定的本发明范围内。关于权利要求书，其意图在于，当例如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一个部分”的词语被用于特征之前时，并不意图将权利要求书限制在仅仅一个这样的特征，除非权利要求书中具体指出相反的情况。当使用措辞“至少一部分”和/或“一部分”时，物品可包括物品的一部分和/或整体，除非具体指出相反的情况。

Claims (17)

1. 一种用于喷墨印刷机的流体容器，所述容器包括：

可缩陷的贮存器，其用于容纳印刷流体，所述贮存器包括包围内部空间的壁，所述内部空间具有用于储存且分配所述流体的可变体积；

帽部，其用附接至所述贮存器，所述帽部包括用于流体连接至所述印刷机的接口，其中，所述接口具有颈部并且适于防止在液体被分配时空气从所述贮存器的外侧进入所述内部空间；

电子存储装置，其配置在所述帽部上并且构造成储存与所述容器的内容物相关的数据；以及

至少一个电接触体，其与所述电子存储装置相关联并且设置在基底上，其中，所述基底限制孔，所述孔配置成与所述接口的所述颈部相邻。

2. 如权利要求1所述的流体容器，其中，所述贮存器适于支持所述内部空间的压力下降，由此随着所述液体被分配，在所述内部空间和周围大气之间的平衡压力差在量值上大体单调地增加，并且其中，当在所述接口的外部处的抽吸压力小于所述内部空间的所述平衡压力时所述接口适于允许液体被分配。

3. 如权利要求1所述的流体容器，其中，所述基底的边缘限定围绕所述颈部的孔。

4. 如权利要求1所述的流体容器，其中，所述帽部具有与所述基底相邻的刚性支撑表面。

5. 如权利要求1所述的流体容器，其中，所述基底为圆形的形状。

6. 如权利要求5所述的流体容器，其中，所述基底包绕所述接口。

7. 如权利要求5所述的流体容器，其中，所述接触体为圆形的形状。

8. 如权利要求1所述的流体容器，其中，所述帽部被拧入以用于附接至所述贮存器上的相应的螺纹。

9. 如权利要求8所述的流体容器，其中，所述帽部包括锁定机构，用于在所述帽部被拧入至所述贮存器上时将所述帽部锁定至所述贮存器。

10. 如权利要求8所述的流体容器，其中，所述贮存器包括用于接合所述帽部的所述锁定机构的脊部或凹部。

11. 一种喷墨印刷机，包括：

印刷头，其用于产生油墨滴，以用于印刷到可印刷的基底上；

油墨供给系统，其用于将油墨供给至所述印刷头；

如权利要求1所述的流体容器；以及

流体容器接纳部分，其布置成接纳流体容器并且在所述容器的出口和所述油墨供给系统之间提供流体连通，所述流体容器接纳部分具有至少一个电接触体，在所述容器被接纳时所述至少一个电接触体布置成与所述容器上的至少一个电接触体电接触。

12. 如权利要求11所述的喷墨印刷机，其中，所述接纳部分包括用于接合所述接口的一对构件，所述一对构件被偏压以将它们抵靠所述接口的一部分来推压。

13. 如权利要求12所述的喷墨印刷机，其中，所述接口包括用于接合所述一对构件的沟槽。

14. 如权利要求11所述的喷墨印刷机，其中，所述印刷机为连续的类型，其中，在所述印刷头处设置捕获器用于接纳未使用的所产生的油墨滴，并设置油墨返回通道用于使油墨返回至所述油墨供给系统。

15. 如权利要求1所述的喷墨印刷机，其中，所述贮存器包括刚性框架和一个或多个可弹性变形的部分。

16. 如权利要求15所述的喷墨印刷机，其中，所述刚性框架由与所述壁结合的边缘形成，并且至少一个壁是可弹性变形的。

17. 如权利要求1所述的喷墨印刷机，其中，所述壁形成盒状的贮存器，其包括具有相似的形状的两个相对的面壁，所述两个相对的面壁在它们的周向处由边缘壁结合，所述边缘壁的宽度大体垂直于所述相对的平行面。