CN107073946B - 包括空气隔离室和打印机流体压力控制阀的打印机流体循环系统 - Google Patents

Abstract

描述用于将流体循环并打印至打印机介质上的系统及相关方法。在一个示例中，系统可包括用于聚集在所述系统内循环的打印流体的空气隔离室。所述空气隔离室可被流体连接至打印头组件，以将所述打印流体的一部分喷射至所述打印机介质上。所述系统可进一步包括用于将打印流体从所述空气隔离室泵送至所述打印头组件的泵。所述系统可进一步包括沿在所述空气隔离室和所述打印头组件之间的返回线路的压力控制阀，用于调节流向所述空气隔离室的未喷射的打印流体的流量，以控制所述打印头组件上的打印流体压力。

Description

包括空气隔离室和打印机流体压力控制阀的打印机流体循环 系统

背景技术

喷墨打印机可被用于通过将液体打印流体的液滴推进至一张打印纸或其它介质上来打印文本、图片或者其它图形。这种打印机将通常包括可替换的打印机墨盒，打印机墨盒容纳向相应的墨盒打印头馈送的多个打印流体储液器。所述储液器将通常包含不同颜色的打印流体，以便使打印机能够打印彩色图形。例如，打印机墨盒可包括包含青色打印流体的第一储液器、包含洋红色打印流体的第二储液器、包含黄色打印流体的第三储液器和包含黑色打印流体的第四储液器。

附图说明

为了详细描述各种示例，现将参考附图，其中：

图1是根据示例的打印流体循环和打印系统的示意图。

图2例示根据示例的打开配置中的打印流体循环和打印系统的一部分。

图3例示根据示例的关闭配置中的打印流体循环和打印系统的一部分。

图4例示根据示例的打印流体循环和打印系统。

图5例示根据示例的包含打印流体循环和打印系统的打印机。

图6是根据示例的安装打印流体循环和打印系统的方法的流程图。

具体实施方式

记号和术语：

在下面的论述以及权利要求中，术语“包括”和“包含”以开放的方式使用，因此应当被解释为表示“包括但不限于……”。如在此使用的用于修正值的术语“大约”旨在基于本领域的普通技术人员的理解确定，并且例如可以表示加上或减去该值的10％。

详细说明：

下面的论述针对本公开的各种示例。虽然这些示例中的一个或更多个可以是优选的，但是所公开的示例不应被解释为或者以其它方式用于限制本公开(包括权利要求书)的范围。此外，下面的描述具有广泛的应用，并且任何示例的论述意在只是描述该示例，并非旨在暗示本公开(包括权利要求书)的范围受限于该示例。

当打印流体在预定的压力范围内传送至打印头时，打印头可提供改善的打印性能。然而，打印流体传送系统的一个或更多个部件的变化，诸如打印流体管、歧管、流体互连件等的长度和尺寸的变化可使传送至打印头的压力改变超出该预定压力范围。另外，打印流体中的气泡也可引起传送的打印流体的压力的变化并且如果它们被大量地传送至打印头，则可导致打印头故障。

本公开的某些实施方式被设计为通过在流体结构和流速的一定范围上稳定并控制从打印流体供应部传送的打印流体的压力，同时从打印流体通道和打印头冲走气泡来解决这些问题。在一些实施方式中，这些问题的解决方案可包括从打印流体室到一个或更多个打印头设备并通过压力控制阀返回到打印流体室循环打印流体的打印流体循环和打印系统。压力控制阀例如可包括弹簧加载可变孔，该弹簧加载可变孔响应于打印流体流动打开并越过孔产生压降。在一些实施方式中，该压力控制阀例如可以是抵靠支座加载的球弹簧的形式，或者在其它实施方式中可以是具有适度坚硬的侧壁的鸭嘴形或者伞形止回阀的形式，以提供所需的压降。在打印期间以大于实际打印速度的速度运行泵可使未喷射的打印流体流过压力控制阀，压力控制阀被设计为在打印流体回路中产生正的受控压力，以馈送打印头设备。打印流体室提供用于通过使气泡能够远离打印流体流、返回入口和供应出口浮出打印流体而使气泡从打印流体流分离的空间。

图1例示打印流体循环和打印系统10的一个示例的示意图。在该实施方式中，系统10包括用于容纳打印流体14的供给的打印流体储液器12、用于聚集(pool)将在系统10内循环的打印流体14的空气隔离室16、用于将一部分打印流体14打印至打印机基底20上的打印头组件18、用于将打印流体14从空气隔离室16供应至打印头组件18的供应线路22、沿供应线路22的用于将打印流体14从空气隔离室16泵送至打印头组件18的的泵24、用于将未喷射的打印流体14从打印头组件18返回至空气隔离室16的返回线路26，以及沿返回线路26的用于调节至空气隔离室16的未喷射打印流体14的返回流量以控制打印头组件上的打印流体压力的压力控制阀28。这些部件中的每个均将在下面更详细地描述。

打印头组件18例如可以是具有宽基底喷嘴阵列的固定位置打印杆的形式。在一些实施方式中，在打印期间，诸如一张打印纸的打印机基底可在喷嘴下方被移动。打印头组件18可以是被设计为在打印期间相对于基底20沿路径左右移动的扫描式打印头。打印头组件18可通过电动机或其它致动器被沿路径移动，以将组件18定位在基底20的期望位置上方。打印机基底20例如可替代地或附加地被移动以帮助相对于打印头组件18定位基底20。例如，在一些打印机中，打印头组件18沿路径被移动以将其自身定位在基底20的期望的横向位置处，并且基底20被送入打印机中以便将基底20定位在打印头组件18的期望的纵向位置处。当打印头组件18位于期望的宽度和长度位置时，打印头组件18可被指示将打印流体14的一个或更多个液滴推进至基底20上，以将图形打印到基底20上。打印头组件18和/或基底20可随后被移动至另一位置，并且打印头组件18可被指示将另外的打印流体14的液滴推进至基底20上，以继续将图形打印到基底20上。在打印头组件18被设计为相对于基底20移动的一些实施方式中，系统10的诸如空气隔离室16和打印流体储液器12的其它部件可被设计为固定在位。

打印流体储液器12被设计为储存打印流体14的供给以在系统10中使用。打印流体储液器12可以为适于长期储存、运输或其它处理的形式。打印流体储液器12例如可以为具有固定容积的刚性容器(例如刚性外壳)、可变形容器(例如可变形袋)，或者用于打印流体供给的任何其它适合的容器。打印流体储液器12可被储存在系统10的外壳内。例如，在一些实施方式中，打印机的盖或外壳板可被移除以允许用户接近和/或替换打印流体储液器12。在一些实施方式中，打印流体储液器12可被定位在系统10的外壳的外侧，并且例如可以经由系统10的外壳的外表面上的进气口流体连接至系统10。

打印流体14可经由泵、柱塞或者其它适合的致动器从打印流体储液器12流动至空气隔离室16。例如，在打印流体储液器12为柔性袋的实施方式中，致动器可被用于压缩打印流体储液器12以将打印流体14推出打印流体储液器12并推入空气隔离室16中。在一些实施方式中，打印流体储液器12可被定位在空气隔离室16的上方，以便使重力能够帮助从打印流体储液器12向空气隔离室16提供打印流体14。虽然在此参考被从打印流体储液器12传送至空气隔离室16的打印流体14，但是应理解，在一些实施方式中，系统10可被设计为使打印流体14从空气隔离室16流动至打印流体储液器12用于储存或者其它所需的目的。

打印流体14可以是用于在喷墨打印机中使用的任何适合的类型。喷墨打印机是从一个或更多个打印头上的多个喷嘴将打印流体喷射到介质上的打印机。打印头可以是热喷墨打印头、压电打印头等。打印流体是沉积至介质上以产生图像的任何流体，例如，预调节剂、光泽剂、固化剂、彩色油墨、灰色油墨、黑色油墨、金粉油墨、优化剂等。喷墨油墨可以是水基油墨、乳胶油墨等。例如，打印流体14可以为水性或溶剂性打印流体的形式。在一些实施方式中，打印流体14例如可以在25摄氏度下具有大约2.74cP的黏度，以便在系统10内实现期望的流动特性。应理解，期望的黏度可基于打印流体14的颜色、温度或其它特性而改变。打印流体14可以是黑色、青色、洋红色、黄色或者用于在喷墨打印机中使用的任何其它适合的颜色。在一些实施方式中，系统10可包括多个打印流体储液器12，每个储液器均被设计为容纳不同类型或颜色的打印流体。不同类型或颜色的打印流体可沿不同的路线流动，以便不在系统10内混合。例如，如下面关于图4的系统所描述的，打印流体循环和打印系统可包括与不同类型或颜色的打印流体14一起使用的分离的打印流体储液器12、空气隔离室16、供应线路22、返回线路26和打印头组件18。然而，在一些实施方式中，不同类型或颜色的打印流体14可在被打印至打印机介质20上之前在系统10内混合。虽然在此描述的系统10的某些实施方式被设计为从打印流体14去除气泡15，但是应理解，也可以在系统10中使用预先除气的打印流体14。本公开的某些实施方式例如能够以饱和的打印流体良好地工作，饱和的打印流体能够比除气的打印流体更容易使气泡产生。

如上所述，空气隔离室16可提供通过使气泡能够远离打印流体流、返回入口36和供应出口34浮出打印流体14而使气泡15从打印流体流分离的空间。例如，在一些实施方式中，空气隔离室16可被设计为用打印流体14部分地填充，以便聚集打印流体14并提供气穴(air pocket)30，从而从打印流体14去除气泡15。空气隔离室16可以是具有固定容积的刚性室或者具有可变容积的柔性室。空气隔离室16可被用于储存工作量的打印流体14用于在打印期间在系统10内循环，而打印流体储液器12可被用于储存打印流体供给，该打印流体供给可被用于补充在系统10内循环的打印流体14的液位。在一些实施方式中，系统10可以不包括联接至空气隔离室16的单独的打印流体储液器。空气隔离室16可包括用于过滤打印流体14的过滤器或者用于处理循环通过系统10的打印流体14的其它设备。

空气隔离室16可包括多个入口和出口以流体连接至系统10的其它部件。例如，如图1中所示，空气隔离室16可包括用于经由储液器线路54连接至打印流体储液器12的储液器入口32、用于经由供应线路22连接至打印头组件18的供应出口34以及用于经由返回线路26连接至打印头组件18的返回入口36。虽然使用术语“入口”和“出口”以便于引用，但是应理解，在一些实施方式中，这些端口可同时起到入口和出口的作用。例如，在一些实施方式中，供应出口34可被设计为接收来自供应线路22的返回的打印流体14。应理解，可以提供用于空气隔离室16的附加的入口和出口。

如上所述，打印头组件18可被设计为将打印流体14的一部分打印至打印机介质20上。在一些实施方式中，打印头组件18可通过使用沿打印流体路线38将加压的打印流体14引导通过打印头组件18的内部限定的通路来完成这一任务，其中打印流体14的一部分从打印头组件18喷射至打印机介质20上，并且剩余的打印流体14通过返回线路26被返回至空气隔离室16。

打印头组件18包括用于将打印流体14喷射至打印机介质20上的一个或更多个打印头40，和用于接收来自空气隔离室16的打印流体14、将打印流体14引导至合适的打印头40并使未喷射的打印流体14返回到空气隔离室16的歧管42。应理解，术语“打印”意在包括诸如喷射、喷雾、推进、沉积或者用于将打印流体14打印到打印机介质20上的其它适合的技术的技术。

打印头组件18内的每个打印头40可被设计为从喷嘴44将打印流体14打印至打印机介质20上。打印头40例如可被设计为通过热喷墨工艺打印。例如，在某些热喷墨工艺中，打印流体液滴46凭借通过位于打印头40中的加热器的电流脉冲从打印头40喷射。来自加热器的热使打印头中的打印流体14迅速汽化以形成气泡，这引起大的压力增加而将打印流体14的液滴推进至打印机介质20上。在一些实施方式中，打印头40可被设计为通过压电喷墨工艺打印。在某些压电喷墨工艺中，电压被施加到位于充满打印流体的室中的压电材料。在施加电压时，压电材料改变形状而产生压力脉冲，该压力脉冲将打印流体46的液滴从打印头40推至打印机介质20上。

歧管42包括用于接收来自供应线路22的打印流体14的供应入口48、用于将未喷射的打印流体14返回至返回线路26的返回出口50和用于每个打印头40的通道52，该通道52将打印流体14的一部分分流至相应的打印头40。在一些实施方式中，例如如图1中所描绘，打印头组件18可包括被附接在一起的不同的歧管42单元和打印头40单元。在一些实施方式中，歧管42和打印头40由单个的整件材料形成。

打印头组件18可包括调节打印头组件18内的打印流体14的压力的压力调节器。例如，该调节器可控制流向打印头40的打印流体14的流量。打印头组件18可附加地或替代地包括控制打印头组件18内的打印流体14的流量的打印流体分流器(flow diverter)。例如，当打印头40内的打印流体14的压力超过阈值时，分流器可分流打印流体流，以使打印流体14被直接引导至返回出口50而不通向打印头40。

打印机介质20可以是系统10被设计向其上打印的任何介质的形式。例如，打印机介质20可以是计算机用纸、照相纸、纸信封或者类似的纸介质的形式。打印机介质20可以为诸如信件、A4或11x17的标准的矩形纸张尺寸。然而，应理解，在一些实施方式中，打印机介质20可以是适合的非矩形和/或非纸质介质的形式，诸如布料、木材或其它适合的材料。

图1中的系统10的实施方式包括沿供应线路22的泵24。泵24用于将打印流体14从空气隔离室16泵送至打印头组件18。在一些实施方式中，泵24可被设计为通过使供应线路22变形而将打印流体14从空气隔离室16泵送至打印头组件18。在一些实施方式中，泵24可以为将供应线路22的第一段连接至供应线路22的第二段的隔膜泵的形式。

泵24可以在一个或更多个预定速度或条件下运行，以便在压力控制阀28上实现期望的压力。例如，通过在系统10内使用诸如压力控制阀28的一个或更多个压力控制设备，泵24可被设计为以不依赖于供应线路22内的实时压力的速度运行。例如，在一些实施方式中，泵24可以在净化(purge)条件下运行，该净化条件例如可以对应于目标打印速度为大约50cc/min的大约63cc/min的泵送速度。在一些实施方式中，泵24可以在高打印速度条件下运行，该高打印速度条件例如可以对应于大约21cc/min的泵送速度和大约20cc/min的目标打印速度。在一些实施方式中，泵24可以在低打印速度条件下运行，该低打印速度条件例如可以对应于大约12cc/min的泵送速度和大约10cc/min的目标打印速度。在泵24为蠕动泵形式的某些实施方式中，泵24可以以目标打印速度为大约10cc/min的大约14cc/min的泵送速度运行。在泵24为蠕动泵形式的某些实施方式中，泵24可以以目标打印速度为大约20cc/min的大约34cc/min的泵送速度运行。

在一些实施方式中，泵24可以从系统10内的传感器接收反馈，以便基于该反馈调节泵的流动速度。例如，系统10可包括一个或更多个压力传感器，并且泵24可通过控制器控制，该控制器基于来自传感器的反馈使泵24加速或减速。

在使用多个打印流体颜色打印的实施方式中，对应于每个打印流体线路的泵可以被编程从而以不同的速度运行和/或对各种颜色提供不同的泵送速度。例如，在24RPM的条件下，用于循环黑色打印流体的第一泵可被设计为以大约13cc/min泵送打印流体、用于循环黄色打印流体的第二泵可被设计为以大约14cc/min泵送打印流体、用于循环青色打印流体的第三泵可被设计为以大约13cc/min泵送打印流体，以及用于循环洋红色打印流体的第四泵可被设计为以大约13cc/min泵送打印流体。

如上所述，可以使用各种线路连接系统10的部件或与系统10一起使用的部件。例如，储液器线路54可被设计为将打印流体储液器12连接至空气隔离室16，供应线路22可被设计为从空气隔离室16向打印头组件18供应打印流体14，并且返回线路26可被设计为将未喷射的打印流体14从打印头组件18返回至空气隔离室16。这些线路例如可以是刚性或柔性管或者其它适合结构的形式。该柔性结构可以被设计为使系统10的第一部件(例如用于扫描式打印头系统的打印头组件)在打印期间能够相对于系统10的另一部件(例如固定的空气隔离室)移动。这些线路的一个或更多个可包括阀或者用于在所述线路内限制流量、分流或以其它方式控制流量的其它设备。

这些线路中的一个或更多个例如可以是一部件的延伸部(例如，打印流体储液器12、空气隔离室16或打印头组件18的延伸部)，其流体连接至另一部件。例如，如图1中所示，储液器线路54为打印流体储液器12的延伸部，其流体联接至空气隔离室16。这些线路中的一个或更多个例如可以是流体连接至系统10的两个部件的分离件。例如，如图1中所描绘，供应线路22可以为在第一端流体连接至空气隔离室16并且在第二端流体连接至打印头组件18的管的形式。类似地，如图1中所描绘，返回线路26可以为在第一端流体连接至空气隔离室16并且在第二端流体连接至打印头组件18的管的形式。

如上所述，系统10可包括沿返回线路26的压力控制阀28，用于基于返回线路26内的压力调节流向空气隔离室16的未喷射的打印流体14的返回流量。压力控制阀28例如可以为包括弹簧的座球阀(seated ball valve)的形式，所述弹簧被偏压以在返回线路26内的压力低于预定值时关闭通向空气隔离室16的通路，并且在返回线路26内的压力高于或等于预定值时打开通向空气隔离室16的通路。

在一些实施方式中，压力控制阀28为鸭嘴阀的形式，其被偏压以在返回线路26内的压力低于预定值时关闭通向空气隔离室16的通路，并且在返回线路26内的压力高于或等于预定值时打开通向空气隔离室16的通路。

压力控制阀28沿返回线路26定位，使得打印流体14通过压力控制阀28，以从打印头组件18传递至空气隔离室16。例如，在诸如图1中所描绘的实施方式的一些实施方式中，压力控制阀28通过被容纳在空气隔离室16内(或者附接至空气隔离室16的外部)并连接至返回线路26的一端而沿返回线路26定位，使得打印流体14在其能够流入空气隔离室16中之前通过压力控制阀28。同样地，在一些实施方式中，压力控制阀28可被容纳在打印头组件18内(或者附接至打印头组件18的外部)，使得打印流体14在其进入返回线路26的内部之前通过压力控制阀28。在一些实施方式中，压力控制阀28通过将返回线路26的第一段连接至返回线路26的第二段而沿返回线路26定位，使得打印流体14通过压力控制阀28，从而从返回线路26的第一段传递至返回线路26的第二段。

图2和图3是包括压力控制阀28和空气隔离室16的具体实施方式的打印流体循环和打印系统58的具体示例性实施方式的一部分的横截面视图。具体地说，图2例示处于“打开”状态以允许打印流体14沿通路56从返回线路26流动至空气隔离室16中的压力控制阀28的示例，而图3例示处于“关闭”状态以阻止打印流体14从返回线路26流动至空气隔离室16中的压力控制阀28的示例。图2-图3中的系统58及其部件的说明参考图1中用于例示的示意性系统10的元件。然而，应理解，系统58的一个或更多个部件或功能方面可以被以在此描述的任何其它适合的系统实施，反之亦然。

在系统58中，压力控制阀28和空气隔离室16被在单个外壳60内组合，使得压力控制阀28和空气隔离室16共用共同的壁62和64。在一些实施方式中，压力控制阀28和空气隔离室16可被定位在分离的外壳中并通过管或其它适合的流体联接器流体连接。外壳60可由诸如单件塑料的单件材料形成，或者可通过将多件材料附接在一起形成。在空气隔离室16的内表面由多件材料形成的实施方式中，应理解，这些材料件可被密封在一起，或者外壳60本身可以以其它方式被密封，以便防止打印流体14泄漏出外壳60。

在系统58中，壁62和壁64之间的开口充当返回入口36，用于将未喷射的打印流体14从压力控制阀28的腔66返回至空气隔离室16。在一些实施方式中，返回入口36可被通过管或者其它中间构件的形式的通路流体连接至腔66，该通路可在压力控制阀28被关闭时被阻断。

在系统58中，打印流体液位传感器68被用于测量空气隔离室16内的打印流体14的液位。这些打印流体液位传感器68例如可以为延伸至空气隔离室16中的探针的形式，如图2-图3中所描绘。在一些实施方式中，打印流体液位传感器68可以与空气隔离室16的内壁齐平或者可被隐藏在空气隔离室16内。在一些实施方式中，打印流体液位传感器68可被联接至处理器，以当空气隔离室16中的打印流体液位低于期望液位时向操作者提供警报。

在系统58中，入口针70充当用于与打印流体储液器12(在图2-图3中未示出)连接的储液器线路54。入口针70例如可以为具有管腔72的塑料延伸部的形式，管腔72将所述延伸部的远端上的远端开口流体连接至所述延伸部的近端上的近端开口。入口针70可包括用于插入外壳60的对应开口中的凸缘74以将入口针70固定至外壳60。入口针70可被设计为使得管腔72与外壳60的储液器入口32对准，以使从打印流体储液器12行进的打印流体14能够通过入口针70和储液器入口32两者，从而在空气隔离室16内沉积。

在系统58中，压力控制阀28为座球阀的形式。随着加压打印流体14流过返回线路26并流入腔66中，球76抵抗弹簧78移动以打开通过返回入口36的通道。在该实施方式中，例如图3中所示，当阀28处于关闭位置时，球76被安置在球座80上，并且例如图2中所示，当阀28处于打开位置时，用作返回入口36的间隙被提供在球76和球座80之间，以使打印流体14能够沿通路56流动。球76的相反端被安置在弹簧78的第一端，并且弹簧78的第二端被安置到外壳60的弹簧座82上，以使弹簧78能够随着球76抵抗弹簧78移动而压缩。外壳60例如可包括止动件84，用于通过限制球76移动超过期望的压缩距离而防止弹簧78不期望地压缩。

在系统58中，返回线路26被流体连接至外壳60的腔66。在一些实施方式中，返回线路26包括衬垫86，用于流体密封返回线路26和外壳60之间的接口。在安装期间，返回线路26的衬垫86可被插入外壳60的对应开口中，以将返回线路26固定至外壳60。衬垫86可以是联接至返回线路26的独立的材料件，或者可以是返回线路26的整体延伸部，其中返回线路26和衬垫86两者由相同的材料件制成。腔66可以通过从外壳60切去材料形成，或者根据用于外壳60的材料通过其它适合的方法形成。例如，腔66可以在注塑成型过程期间在外壳60中形成、通过光刻法(photolithography)形成或者通过其它适合的方法形成。

在系统58中，供应出口34被形成为可被流体连接至供应线路22的外壳60的延伸部。在一些实施方式中，供应线路22可包括衬垫，用于流体密封供应线路22和外壳60之间的接口。在安装期间，衬垫可被插入外壳60的对应开口中以将供应线路22固定至外壳60。衬垫可以是联接至供应线路22的独立的材料件，或者可以是供应线路22的整体延伸部，其中供应线路22和衬垫两者由相同的材料件制成。

在一些实施方式中，外壳60可包括被设计为允许打印流体14从空气隔离室16流动至供应线路22以循环通过打印头组件18的通道88。通道88可通过从外壳60切去材料形成，或者根据外壳60的材料通过其它适合的方法形成。例如，通道88可在注塑成型过程期间在外壳60中形成、通过光刻法形成或者通过其它适合的方法形成。

图4例示打印流体循环和打印系统90的示例性实施方式。图4中的系统90及其部件的说明参考用于例示的图1中的示意性系统10和图2-图3中的系统58的元件。然而，应理解，系统90的一个或更多个部件或功能方面可以以在此描述的其它适合的系统实施，反之亦然。

系统90被设计为容纳四个分离的打印流体回路。该四个分离的打印流体回路例如可对应于用于不同颜色或类型的打印流体的回路。例如，第一打印流体回路可循环黄色打印流体，第二打印流体回路可循环青色打印流体，第三打印流体回路可循环洋红色打印流体，并且第四打印流体回路可循环黑色打印流体。然而，应理解，相同类型和颜色的打印流体可被提供在不同的回路中用于多余部分或其它目的。例如，每个回路可包括相同类型的黑色打印流体。

系统90的一个实施方式包括：(1)第一打印流体储液器、第二打印流体储液器、第三打印流体储液器和第四打印流体储液器(其中第一打印流体储液器92被例示在图4中，并且第二打印流体储液器、第三打印流体储液器和第四打印流体储液器被省略以便不遮挡系统90的其它部件)；(2)容纳第一泵96、第二泵98、第三泵100和第四泵102的泵单元94；(3)容纳第一组合空气隔离室和压力控制阀106、第二组合空气隔离室和压力控制阀108、第三组合空气隔离室和压力控制阀110和第四组合空气隔离室和压力控制阀112的组合空气隔离室和压力控制阀单元104；(4)流体联接至泵单元94的各个泵的歧管114；(5)包括各个打印头并且流体联接至歧管42的打印杆116；(6)将泵单元94的相应的泵流体连接至歧管114的相应的供应入口的供应线路118、120、122和124；(7)将歧管114的相应的返回出口流体连接至组合空气隔离室和压力控制阀单元104的相应入口的返回线路126、128、130和132。

系统90内的各个打印流体储液器可以是在系统90内可单独替换的，或者可以被组合到单独的可替换打印流体储液器单元中。在一些实施方式中，各个打印流体储液器可以被设计为不可拆卸地安装在打印机内。在一些实施方式中，在系统90中描述的集成单元的各个部件(诸如泵单元94的泵96、98、100和102)可以是分离的，使得它们不共享共同的外壳或支撑。例如，在一些实施方式中，第一泵96可以被定位在打印机的与第二泵98相反的端部上，并且可被容纳在分离的外壳中。应理解，类似的布置可被用于如图4中所描绘的被组合的其它单元，例如，组合空气隔离室和压力控制阀单元104。

图5是打印机134的示例的示意图，打印机134包含打印流体循环和打印系统90。图5中移除了打印机134的顶盖，以便例示打印流体循环和打印系统90在打印机134的打印腔138内的位置。图5中的打印机134及其部件的说明参考用于例示的图1-4中的系统10、58和90的元件。然而，将理解，打印机134的一个或更多个部件或功能方面可以被在在此描述的其它系统中实施，反之亦然。此外，术语“打印机”为了方便而使用，并且例如可以表示独立打印机或者有打印能力的其它机器，诸如提供打印功能并提供非打印功能的多合一设备，诸如打印机、扫描仪和传真机的组合。

图5中所描绘的打印机134的实施方式包括容纳打印机134的各种内部部件的外壳136、定位有打印流体循环和打印系统90的打印腔138、用于保持打印机介质20的第一介质托盘140、第二介质托盘142和第三介质托盘144、用于操作打印机134的按钮146和用于显示关于打印机134的信息的显示屏148。这些部件在下面进一步描述。应理解，在一些实施方式中，打印机134可包括附加的、更少的或者替代的部件。例如，在一些实施方式中，打印机134可以不包括按钮146或显示屏148，并且可以替代地由外部计算机或控制器远程控制。

使用中，打印机介质20通过打印机134的狭槽150，并且随后被定位在打印杆116下方。然后，打印杆116通过将液体打印流体的液滴推进至介质20上而将文本、图片或者其它图形152打印至介质20上。在该实施方式中，打印杆116为具有页宽阵列(page-wide array)喷嘴的固定位置打印杆，并且被设计为允许介质20在其喷嘴下方移动。打印杆116可被移动用于维修、封盖(capping)等。在一些实施方式中，打印杆116可被设计为在打印期间移动。例如，打印杆116可被设计为在打印机介质20被固定时或者在打印机介质20沿馈送方向154移动时相对于打印机介质20左右移动。

打印机134的外壳136被设计为容纳打印机134的各种内部部件，诸如打印流体循环和打印系统90、用于将打印机介质馈送通过打印机134的馈送模块、用于控制打印机134的操作的处理器、用于打印机134的电源以及打印机134的其它内部部件。在一些实施方式中，外壳136可由诸如金属或塑料片材的单件材料形成。在一些实施方式中，外壳136可通过将多个板或其它结构彼此固定而形成。例如，在一些实施方式中，外壳136通过附接分离的前板、后板、顶板、底板以及侧板而形成。外壳136可包括各种开口，诸如允许介质托盘140、142和144被插入外壳136中的开口以及允许空气流进入打印机134的内部的通风孔156。

介质托盘140、142和144可被用于存储诸如打印机纸的打印机介质。每个介质托盘例如可以被设计为保持相同或不同尺寸的介质。例如，介质托盘140可被设计为保持标准的信纸尺寸的纸，介质托盘142可被设计为保持A4纸，并且介质托盘144可被设计为保持11x17的纸张。应理解，打印流体循环和打印系统90可被用于只有单个介质托盘或者在一些实施方式中没有介质托盘的打印机中。

打印机134可包括一个或更多个输入设备以将操作者的输入发送至打印机134。例如，如图5中所描绘，该输入设备可包括按钮146，按钮146例如可以被设计为允许操作者取消、恢复或者展开打印任务。按钮146也可以被设计为允许操作者查看或修改打印机设置。应理解，在一些实施方式中，打印机134可通过远程的计算机或操作者远程控制，并且可以不包括按钮146或其它用户输入部。

打印机134可包括一个或更多个输出设备以从打印机134向操作者提供输出信息。例如，如图5中所描绘，该输出设备可以为显示屏148的形式，该显示屏148连接至处理器以显示关于打印机134的信息，诸如关于当前或排队的打印任务的信息、关于打印机134的设置的信息或者其它信息。应理解，打印机134可包括其它类型的输出设备以传送关于打印机134的信息，诸如扬声器或其它适合的输出设备。

在一些实施方式中，显示屏148和按钮146可被组合为单个输入/输出单元。例如，在一些实施方式中，显示屏148可以为既接收输入又显示输出的单个触摸屏的形式。在一些实施方式中，打印机134不包括任何输入/输出单元，替代地连接至其它设备以接收输入和发送输出。例如，在一些实施方式中，打印机134可以与因特网上或者内部网络内的远程计算机连接。该远程计算机例如可以接收来自键盘或其它适合的输入设备的输入，并且通过监视器或其它适合的输出设备输出关于打印机134的信息。

图6例示关于安装打印流体循环和打印系统的示例性方法158的流程图。方法158及其组成步骤的说明参考用于例示的系统10、58、90和打印机134的元件，然而，应理解，该方法可被用于在此描述的任何适合的系统，反之亦然。

方法158包括将空气隔离室16流体连接至打印头组件18以循环空气隔离室16和打印头组件18之间的打印流体14的步骤160。打印头组件18例如可被设计为在打印期间将打印流体14的一部分打印至打印机介质20上。在一些实施方式中，步骤160可包括将供应线路22的第一端流体连接至空气隔离室16的供应出口34的第一子步骤、将供应线路22的第二端流体连接至打印头组件18的供应入口48的第二子步骤、将返回线路26的第一端流体连接至打印头组件18的返回出口50的第三子步骤以及将返回线路26的第二端流体连接至空气隔离室16的返回入口36的第四子步骤。

方法158包括在空气隔离室16和打印头组件18之间安装泵24以将打印流体14从空气隔离室16泵送至打印头组件18的步骤162。在供应线路22被提供在空气隔离室16和打印头组件18之间的实施例中，泵24可沿供应线路22被安装在供应线路22的任一端处。例如，泵24可通过将泵24的输入端连接至从空气隔离室16引导的通道并且将泵24的输出端连接至供应线路22而被固定在系统10内。在一些实施方式中，泵24可通过将供应线路22的第一段连接至泵24的输入端并通过将供应线路22的第二段连接至泵24的输出端而沿供应线路22安装。

方法158包括在打印头组件18和空气隔离室16之间安装压力控制阀28以调节流向空气隔离室16的未喷射的打印流体14的返回流量而控制打印头组件18上的打印流体压力的步骤164。在返回线路26被提供在打印头组件18和空气隔离室16之间的实施例中，压力控制阀28可沿返回线路26被安装在返回线路26的任一端处。例如，压力控制阀28可通过将压力控制阀28的输入端连接至从打印头组件18引导的通道并将压力控制阀28的输出端连接到返回线路26而被固定在系统10内。在一些实施方式中，压力控制阀28可通过将返回线路26的第一段连接至压力控制阀28的输入端并通过将返回线路26的第二段连接至压力控制阀28的输出端而沿返回线路26安装。

在一些实施方式中，系统10可被用于确保打印头组件18上游的压力保持在可接受的范围内(例如，对于一些实施方式是从大约0英寸到大约300英寸的水压)。在这样的实施方式中，即使空气隔离室16中的打印流体到达远低于零的压力，这样的上游压力也可被维持。在一些实施方式中，压力控制阀28允许系统10响应于来自泵24的流量而建立压力，并将打印头组件18的调节器入口保持在宽范围的泵送速度和打印速度的可接受范围内。

在一些实施方式中，方法158可包括将空气隔离室16流体连接至诸如打印流体储液器12的外部打印流体供应部以从外部打印流体供应部接收打印流体的步骤。在一些实施方式中，该步骤可包括将从空气隔离室16延伸并充当储液器线路54的入口针70插入打印流体储液器12的对应的开口(或者可刺穿的密封部)中。在储液器线路54为管或其它分离的材料件的形式的实施方式中，储液器线路54的第一端可被插入空气隔离室16的储液器入口32中，并且储液器线路54的第二端可被插入打印流体储液器12的入口中。

尽管图6的流程图示出执行的具体顺序，但是应理解，该顺序可被重新排列成另一适合的顺序、可被同时或部分同时地执行，或者其组合。举例来说，安装泵24的步骤162可以在安装压力控制阀28的步骤164之后或同时执行。同样地，适合的附加和/或类似的步骤可被增加至方法158，以实现相同或类似的功能。

虽然以上已示出并描述某些实施方式，但是可以做出形式和细节上的各种改变。例如，已经关于一个实施方式和/或过程描述的一些特征可以与其它实施方式关联。换句话说，关于一个实施方式描述的过程、特征、部件和/或特性在其它实施方式中可是有用的。此外，应理解，在此描述的系统、装置和方法可包括所描述的不同实施方式的部件和/或特征的各种组合和/或子组合。因此，参考一个或更多个实施方式描述的特征可以与在此描述的其它实施方式组合。

在此描述的部件材料的选择可通过对机械特性、温度敏感性、可塑性特性或者对本领域普通技术人员明显的任何其它因素的要求获知。例如，一个或更多个部件(或者部件中的一个的一部分)可由适合的塑料、金属和/或其它适合的材料制成。

以上论述意在例示本公开的原理和各种实施例。一旦充分理解以上公开，许多改变和修改对于本领域的技术人员而言将变得明显。随附的权利要求旨在被解释为包含所有这样的改变和修改。

Claims (14)

1.一种系统，包括：

空气隔离室，用于聚集并去除将在所述系统内循环的打印流体内的气泡；

打印头组件，用于将所述打印流体的一部分打印至打印机介质上；

供应线路，用于从所述空气隔离室向所述打印头组件供应打印流体；

沿所述供应线路的泵，用于将打印流体从所述空气隔离室泵送至所述打印头组件；

返回线路，用于将未打印的打印流体从所述打印头组件返回至所述空气隔离室；和

沿所述返回线路的压力控制阀，用于调节流向所述空气隔离室的未打印的打印流体的返回流量，以控制所述打印头组件上的打印流体压力，其中所述压力控制阀包括弹簧，该弹簧被偏压以当所述返回线路内的压力低于预定值时关闭通向所述空气隔离室的通路，并且当所述返回线路内的压力高于或等于所述预定值时打开通向所述空气隔离室的通路。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述打印头组件包括：

打印头，该打印头包括用于朝向所述打印机介质喷射打印流体的喷嘴；和

歧管，该歧管包括用于接收来自所述供应线路的打印流体的入口、用于将未喷射的打印流体返回至所述返回线路的返回出口和用于将所述打印流体的一部分分流至所述打印头的通道。

3.根据权利要求2所述的系统，

其中所述打印头组件包括多个打印头，并且

其中所述歧管包括多个通道，用于将打印流体从所述歧管分流至对应的打印头。

4.根据权利要求1所述的系统，

其中在打印期间所述打印头组件相对于所述空气隔离室移动。

5.根据权利要求4所述的系统，

其中所述供应线路和返回线路为在打印期间随所述打印头组件移动的柔性管的形式。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述泵用于通过使所述供应线路变形而从所述空气隔离室向所述打印头组件泵送打印流体。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述泵为将所述供应线路的第一段连接至所述供应线路的第二段的隔膜泵的形式。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述压力控制阀为座球阀。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述压力控制阀将所述返回线路的第一段连接至所述返回线路的第二段。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述压力控制阀被定位在所述空气隔离室处并将所述返回线路的一端连接至所述空气隔离室。

11.一种方法，包括：

在打印流体循环和打印系统中将空气隔离室流体连接至打印头组件，以便在所述空气隔离室和所述打印头组件之间循环打印流体，所述空气隔离室用于聚集并去除所述打印流体内的气泡，并且所述打印头组件用于在打印期间将打印流体的一部分打印至打印机介质上，其中将所述空气隔离室流体连接至打印头组件包括：将返回线路的第一端流体连接至所述打印头组件的出口；以及将所述返回线路的第二端流体连接至所述空气隔离室的入口；

在所述空气隔离室和所述打印头组件之间安装泵，以将打印流体从所述空气隔离室泵送至所述打印头组件；以及

在所述打印头组件和所述空气隔离室之间安装压力控制阀，以调节流向所述空气隔离室的未打印的打印流体的返回流量，从而控制所述打印头组件上的打印流体压力，其中所述压力控制阀包括弹簧，该弹簧被偏压以当所述返回线路内的压力低于预定值时关闭通向所述空气隔离室的通路，并且当所述返回线路内的压力高于或等于所述预定值时打开通向所述空气隔离室的通路。

12.根据权利要求11所述的方法，其中将所述空气隔离室流体连接至打印头组件还包括：

将供应线路的第一端流体连接至所述空气隔离室的出口；以及

将所述供应线路的第二端流体连接至所述打印头组件的入口。

13.一种打印机，包括：

用于容纳打印流体供给的打印流体储液器；

与所述打印流体储液器流体连接以接收来自所述打印流体储液器的打印流体的空气隔离室，该空气隔离室由打印流体部分填充，以便聚集打印流体并提供气穴，从而从所述打印流体去除气泡；

与所述空气隔离室流体连通的打印头组件，用于在所述空气隔离室和所述打印头组件之间循环打印流体，并用于将循环的所述打印流体的一部分打印至打印机介质上；

供应线路，用于从所述空气隔离室向所述打印头组件供应打印流体；

沿所述供应线路的泵，用于将打印流体从所述空气隔离室泵送至所述打印头组件；

返回线路，用于将未打印的打印流体从所述打印头组件返回至所述空气隔离室；和

沿所述返回线路的压力控制阀，用于调节流向所述空气隔离室的未打印的打印流体的流量，以控制所述打印头组件上的打印流体压力，其中所述压力控制阀包括弹簧，该弹簧被偏压以当所述返回线路内的压力低于预定值时关闭通向所述空气隔离室的通路，并且当所述返回线路内的压力高于或等于所述预定值时打开通向所述空气隔离室的通路。

14.根据权利要求13所述的打印机，其中所述泵用于以不依赖于所述供应线路内的实时压力的速度运行。