CN107249894B - 用于清洁和保护液压连接件的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于清洁喷墨打印机的墨水回路的方法，该墨水回路包括至少一个被称为主箱的箱(10)、至少一个墨盒(30)、用于从盒泵送墨水的泵(31)、用于在墨盒与箱之间进行流体连接的装置(32‑35、320、340、341、343、344)以及用于控制打印机的装置(3)，所述方法至少包括：‑a)通过用于在墨盒(30)与箱(10)之间进行流体连接的装置的至少一部分来将处于压力P1的溶剂输送到盒(30)的步骤，‑b)将在步骤a)中输送的溶剂的至少一部分泵送往主箱(10)的步骤。

Description

用于清洁和保护液压连接件的方法和设备

技术领域

本发明涉及打印机领域，具体涉及连续喷墨(CIJ)型打印机的领域。

本发明还涉及例如为CIJ型的打印机的尤其为了防止下述情况的架构(墨水回路的布置)：墨水所沿的某些通道在使用期间可能出现堵塞。

背景技术

连续喷墨(CIJ)打印机在工业喷码以及标记各种产品(例如用于在生产线上直接地并且高速率地将条形码、保质期标记在食品上，或甚至将标号或距离标志标记在缆线或管道上)的领域是众所周知的。也可在能够使用图形打印技术的某些装饰领域中发现这种类型的打印机。

如图1所示，这些打印机具有数种典型的子组件(sous-ensembles)。

首先，相对于打印机的主体3通常被偏置的打印头1通过柔性的脐带式管线19结合到该主体，将打印头运行所必需的液力连接件和电气连接件归集在一起的该脐带式管线赋予了该打印头灵活性，这有利于整合在生产线上。

打印机的主体3(也被称为控制面板或控制箱)通常包含三个子组件：

-在控制面板的下部部分(区域4')中的墨水回路，该墨水回路使得一方面能够以稳定的压力和适合的品质将墨水供应到打印头，另一方面能够处理未被用于打印的喷射流的墨水，

-位于控制面板的顶部(区域5')处的控制器，该控制器能够管理行动的顺序并且实施用于激活墨水回路的和打印头的不同功能的程序。

-界面6，该界面给予了操作者用于应用打印机以及被通报关于该打印机的运行的手段。

换言之，控制箱包括两个子组件：在顶部部分中的电子设备、电源和操作者界面，以及在底部部分中的墨水回路，该墨水回路在压力下以标称品质向打印头和用于回收未被打印头使用的墨水的低压部供应墨水。

图2示意性地示出了CIJ打印机的打印头1。该打印头包括液滴产生器60，该液滴产生器被供应经墨水回路4加压的导电的墨水。

该产生器能够产生至少一股穿过被称为喷嘴的小尺寸孔口的连续的喷射流。在位于喷嘴出口的上游的周期性激励系统(未示出)的作用下，喷射流被转化成尺寸相同的液滴的均匀串列。当液滴7未被用于打印时，它们前往檐槽62，该檐槽将该液滴回收，以使未使用的墨水再循环并且将该液滴输送返回到墨水回路4中。沿着喷射流安置的设备61(使带电和使偏转的电极)能够控制液滴使之带电并且在电场Ed中偏转。于是，液滴从它们的来自于液滴产生器的自然喷射路径偏离。用于打印的液滴9从槽离开并且被沉积在待被打印的介质8上。

此描述可被应用到被称作二元连续喷墨打印机或多元偏转连续喷墨打印机的连续喷墨打印机(CIJ)。二元CIJ打印机安装有打印头，该打印头的液滴产生器具有大量的喷射流，喷射流的每个液滴仅能够被引导向2个路径：打印路径或回收路径。在多元偏转连续喷墨打印机中，单股喷射流(或分隔开的多股喷射流)的每个液滴可在与从一个液滴到另一个液滴各不相同的带电指令相对应的不同路径上偏转，因此沿着作为偏转方向的方向实施扫过待打印的区域，用于扫过待打印的区域的另一方向被打印头与待打印的介质8的相对位移所覆盖。通常，元件被布置成使得这2个方向是大致垂直的。

连续喷墨打印机的墨水回路首先使得墨水和可能的溶剂能够在受调节的压力下被供应到打印头1的液滴产生器，并且使得能够产生低压部以回收从打印头返回的未用于打印的流体。

该墨水回路还使得能够管控消耗(对来自储存器的墨水和溶剂进行分配)，并且能够控制和维持墨水的品质(粘度/浓度)。

最后，其它的功能与用户的舒适性和一些维护操作的自动支持有关，以确保无论使用条件如何都能进行相同的操作。在这些功能中，存在利用溶剂对打印头(液滴产生器、喷嘴、槽)进行冲洗、进行预防性维护辅助，诸如更换具有有限寿命的部件(过滤器、泵)。

这些不同的功能有非常不同的目的和技术要求。这些功能由打印机的控制器5'激活并排序，随着功能的数量和复杂度变大，该控制器将更加复杂。

关于所使用的墨水，尤其关注包含例如为亚微米级尺寸的颗粒的氧化钛(TiO₂金红石或锐钛矿)的颜料的那些墨水的白度和不透明度。那些墨水被称为颜料墨水并且被用于对黑色或深色的介质进行标记和辨识。

但是，当墨水处于静止时，尤其在墨水供应导管中，密集的颜料颗粒自然而然地趋于沉降。这种沉降的后果可能是在这些导管中形成可部分地或者甚至全部地堵塞导管的固体堵塞物。此外，在基本维护操作期间，在存在墨水的情况下对连接件进行通气可能形成干墨水的堵塞物。相同的问题还涉用于将墨盒连接到墨水回路的空心针：墨水从盒被供应至回路，该盒是当用空时用户对其进行更换的耗材元件。与墨水回路的连接由空心针来实施，该空心针被安装到盒的适配的开口中，并且该空心针还构成了墨水沉降区域和固体堵塞物形成区域。

这尤其可能导致供墨水困难以及标记的不透明度损失。

这些问题是至关重要的，并且因为墨水在导管和连接装置中时不能被搅动，所以技术人员无法强行介入：于是打印机被堵塞，生产停止，这引起了用户的不满以及时间和成本的损失。

在喷墨打印机的特定领域中，没有已知的技术能够解决尤其是导管或管或喷嘴的连接件堵塞的这些问题，墨水在该连接件中尤其从盒流向主墨箱。

因此，存在制造墨水回路的问题，以及存在一种运行墨水回路的方法，该方法尤其在颜料墨水的情况下使得至少在墨盒与墨水回路之间的液压连接件能够被清洁。

此外，一般来讲，在这种类型的设备中使用的尤其是墨水和溶剂的耗材都是昂贵的元件。

因此，尝试在解除墨水回路的导管和连接件的堵塞的同时使该耗材的消耗最小化。

对于任何墨水，即使是非颜料墨水都会发生相同的问题：墨水可能在墨水回路的导管和连接件中干结并形成干结物质的沉积物。

发明内容

本发明首先涉及一种用于清洁喷墨打印机的墨水回路的方法，该墨水回路包括至少一个被称为主箱的箱、至少一个墨盒、用于从盒泵送墨水的泵、用于在墨盒与箱之间进行流体连接的装置以及用于控制打印机的装置，该方法至少包括：

-a)通过用于在墨盒与箱之间进行流体连接的装置的至少一部分来将处于压力P1的溶剂输送到盒的步骤，

-b)将在步骤a)中输送的溶剂的至少一部分泵送往主箱的步骤。

用于在墨盒与箱之间进行流体连接的装置使得流体(或液体，通常为墨水但在这里也是溶剂)能够从墨盒进入到主箱。

在步骤a)之前，根据本发明的方法可包括下述步骤：当从墨盒向主箱泵送墨水时，例如通过测量主箱中的墨水液位的变化来检测用于在墨盒与箱之间进行流体连接的装置的至少一部分的堵塞状态。

在步骤a)期间，可通过用于在墨盒与箱之间进行流体连接的装置的一部分将溶剂输送到盒，溶剂沿着与当墨水被从墨盒输送往箱时该墨水的流动方向相反的方向流动。

可使用从所述墨盒向主箱泵送墨水的所述泵来执行步骤b)。

步骤a)和步骤b)可被反复执行。

压力P1可介于1巴到10巴之间。

根据本发明的方法还可包括将溶剂输送到盒中和到用于进行流体连接的装置的至少一部分中的步骤，而没有泵送溶剂的至少一部分从而使其被输送往主箱的步骤。

根据实施例，根据本发明的方法在步骤a)之前可包括下述步骤：例如通过在与盒相关联的电子电路或电路与用于控制打印机的装置之间交换至少一个数据来检测墨盒的存在。

在步骤a)期间所输送的溶剂可在主箱的一部分中获取。在步骤a)之前，可实施检测主箱中的溶剂液位的步骤。作为替代方案，溶剂可在可移除的盒中获取。可通过与在步骤b)期间使用的回路可部分不同的回路、利用用于泵送或加压的装置来输送溶剂。

根据本发明的方法在步骤a)之前可包括下述步骤：例如根据对主箱中的墨水液位进行的至少一次测量来实施检测墨盒的空的状态。

在步骤b)期间，溶剂的至少一部分可被运送向与主箱分开的中间箱。因此，存储在中间箱中的溶剂然后可被运送向所谓的主箱。

在步骤a)之后，溶剂可被保持在压力P1下，对溶剂压力的变化实施测量或对溶剂的液位或体积的变化实施测量。如果测量出溶剂压力的减小量或溶剂的液位或体积的减小量例如大于阈值，则可得出回路的一部分的堵塞物或堵塞状态被消除的结论。

如果没有测量出溶剂压力的减小量或者溶剂的液位或体积的减小量大于阈值，这可能表示堵塞状况继续存在，则可执行溶剂压力的一个或多个变化。根据实施例，因此例如可通过数个压力浪涌(或变化或脉冲)来暂时地增大回路中的压力。

如果清洁操作或疏通操作的持续时间比预定的持续时间Δt长，则可判定停止清洁并且例如更换墨水模块。否则，只要尚未达到预定的持续时间，则可再次执行关于回路堵塞或疏通操作的测试。

有利地，测量溶剂压力的变化或者溶剂的液位或体积的变化使得能够检查释放效率，并且如果可能不是发生变化的情况，则执行或反复执行溶剂压力的一个或多个变化。

在步骤a)期间，溶剂可被输送到盒而不穿过用于从盒泵送墨水的泵，或者，可通过穿过所述泵来将溶剂输送到盒。

本发明还涉及一种连续喷墨打印机的墨水回路，该墨水回路包括至少一个被称为主箱的箱，以及用于控制打印机的装置，该装置被编程以实施根据本发明的方法。

本发明还涉及一种连续喷墨打印机的墨水回路，该墨水回路包括被称为主箱的箱、用于向箱泵送墨水的泵、用于将墨盒连接到回路的装置、用于在用于将墨盒连接到回路的所述装置与箱之间进行流体连接的装置以及用于控制打印机的装置，这些装置被设置成：

-a)通过用于流体连接的所述装置的至少一部分将处于压力P1的溶剂输送直至用于将墨盒连接到设备的所述装置，

-b)对存在于用于将墨盒连接到设备的所述装置中和存在于用于流体连接的所述装置的至少一部分中的溶剂的至少一部分进行泵送。

用于在墨盒与箱之间进行流体连接的装置使得流体(通常为墨水)能够从墨盒进入到箱。

用于控制打印机的装置可进一步被设置成用于在输送溶剂之前检测用于在墨盒与箱之间进行流体连接的装置的至少一部分的堵塞状态。

这些装置例如包括用于例如在从墨盒向主箱泵送墨水之后或期间测量主箱中的流体(例如墨水)液位的变化的装置。

可设置用于将处于压力下的流体(或液体，例如为溶剂)留存在回路中的装置，以及设置用于测量流体(例如为溶剂)压力的变化或测量该流体的液位或体积的变化的装置。

尤其在用于测量压力变化的装置没有检测到流体压力的减小量的情况下或者在未检测到流体的液位或体积的减小量大于阈值的情况下，这种装置可使得能够执行液体(或溶剂)压力的一个或多个变化。

有利地，根据本发明的回路包括下述装置：例如如果未检测到流体(或液体，例如为溶剂)压力的变化或者未检测到该流体的液位或体积的变化，则该装置用于执行或反复执行回路中的流体压力的一个或多个变化。

用于流体连接的所述装置可被连接到用于将溶剂注入该装置中的装置。

根据本发明的墨水回路可包括用于测量主箱中的墨水液位的装置，用于控制打印机的所述装置能够例如根据主箱中的墨水液位的测量值来计算出被连接到用于流体连接的装置的墨盒中的剩余墨水液位。

根据本发明的墨水回路可进一步包括与主箱分开的中间箱以及用于将存在于用于将墨盒连接到回路的所述装置中和存在于用于流体连接的所述装置的至少一部分中的流体(或液体，尤其是溶剂)的至少一部分运送向所述中间箱的装置。

根据本发明的墨水回路可进一步包括：

-用于输送流体(或液体，例如为溶剂)而无需使该流体流过用于从盒泵送墨水的泵的装置，该装置通过用于流体连接的所述装置的至少一部分将流体输送往或输送直至用于将墨盒连接到回路的所述装置；

-和/或用于通过使流体(或液体，例如为溶剂)流过使得能够从盒泵送墨水的泵来输送该流体的装置，该装置通过用于流体连接的所述装置的至少一部分将流体输送往或输送直至用于将墨盒连接到回路的所述装置。

可设置用于选择这种流体的流动路径中的任何一个并且因此穿过或不穿过用于泵送墨水的泵的装置。

本发明还涉及一种喷墨打印机，该喷墨打印机包括：

-根据本发明的墨水回路，

-打印头，

-液力连接装置，该液力连接装置用于使待打印的墨水从墨箱进入打印头并且将待从打印头回收的墨水输送往所述墨水回路，

-用于对所述打印头供电的电气连接装置。

应用于根据本发明的方法或根据本发明的设备的喷墨打印机可以是连续喷墨(CIJ)打印机，尤其是二元型的或多元偏转的连续喷墨打印机。

附图说明

-图1示出了打印机的已知结构，

-图2示出了CIJ型打印机的打印头的已知结构，

-图3A示出了根据本发明的示例性流体回路，

-图3B为根据本发明的示例性流体回路的替代方案，

-图4示出了墨盒和打印机的控制器构成装置，

-图5示出了执行根据本发明的清洁方法的步骤，

-图6A再次示出了使用根据本发明的回路的另一个示例性流体回路结构，

-图6B示出了使用根据本发明的回路的示例性流体回路结构的替代方案。

具体实施方式

图3A示出了可移除的墨盒30以及打印机的墨水回路的在盒30、主箱10和也是可移除的溶剂盒40之间的示例性部分。

附图标记300指的是空心针(或任何等效装置)，从流体的观点，空心针使得盒30能够被结合到回路的其余部分。

当盒30就位时，可以利用用于泵送的装置31沿主箱10的方向经由用于流体连接的装置对墨水进行泵送，该用于流体连接的装置包括导管320、340、341、343、344以及阀(或电磁阀)32、33、34、35，该阀可以是“三通”型的阀。因此，泵31从盒30泵送墨水，该墨水经由阀32和34依次穿过导管320、340、341、343、344，然后经由阀33被送往主箱10(图3A中的路径I)。

装置35、345使得能够将处于压力下的溶剂(例如处于介于1巴到10巴之间或介于1巴到5巴之间的压力)引入到这些用于流体连接的装置中。根据示出的实施例，这些装置一方面包括阀35，另一方面包括被设置在阀35的上游的导管345。在打开该阀35(在图3A中的位置NC处)之后，并且根据阀32和阀34的打开或关闭状态(在图3A中的位置NC处)，该溶剂可以依次通过导管341、340和320被引导直至盒30(见图3A中的流动路径II)；作为替代方案，溶剂可依次穿过导管341、343、344、320直至盒30来通过路径III，这也使得泵31能够被清洁。因此，溶剂将在部分回路中流动，如上文所说明的，该部分回路之前已被用于沿着与溶剂的流动方向相反的流动方向将墨水注入到主箱10中。这是导管341、340、320和空心针300的情况。

在图3A的方案中，可在阀35的上游、在溶剂的路径上设置压力传感器47。

处于压力下的该溶剂将使得能够溶解或破坏可能形成在导管341、340、320中或在阀35、34、32中或在空心针300中的墨水残留物的堵塞。有利地并且如下文更准确地描述的，在检测到一部分回路的、在墨水的路径上的堵塞状态之后这样执行。因此，可以执行对流体连接件的清洁，尤其关注该清洁以在检测到一部分回路的堵塞状态之后和/或在盒30已被用空之后但在该盒被移除以用满的盒替换之前实施该清洁。

被称为主箱10的箱可以被构造成数个隔室11-14，在这数个隔室之中，隔室14容纳溶剂。

溶剂可来自于可移除的溶剂盒40(在图3A中以虚线示出)，该溶剂盒通过用于流体连接的装置400(在图3A中通过虚线示出)被连接到主箱，这些装置400尤其包括泵(在图3A中未示出)。主箱10可安装有用于检测该主箱所容纳的墨水的液位的装置15。在主箱中，溶剂与墨水混合(混合物自身被称作“墨水”)。

在上述清洁期间输送的处于压力下的溶剂可以来自于箱10的溶剂隔室14。可设置装置用于检测该隔室中的溶剂液位。作为替代方案，溶剂可直接来自于盒40。在任何情况下，该溶剂都是通过被专用于泵送溶剂的泵来被加压的。

如上文在示例的情况下所说明的，墨水所选用的、在盒30的出口处并朝向主箱10的路径(图3A，路径I)的一部分之后可被来自于溶剂盒40或来自于主箱10的容纳溶剂的部分14的溶剂沿着相反的流动方向(图3A、路径II)选用。

于是，在压力下被输送到盒30的溶剂可以被泵送向主箱10。于是，溶剂的路径是墨水通常所使用的、从盒30朝向主箱10的路径(图3A，路径I)：在进行清洁之后，关闭阀35(在图3A中的位置NO处)并启动泵31以将清洁溶剂输送往箱10。因此，溶剂使得其将要流入的导管以及空心针300能够被清洁；之后该溶剂可被留存在回路中而不会损失。

如上文已经指出的，当盒30被用空时，可以进行上述操作，盒被用空可通过主箱10中的液位的测量值的变化而被专门地检测到：例如是下述的情况，即使泵31运行以将墨水注入主箱10中，但墨水液位的变化在预定的持续时间(例如20s)内低于阈值(例如5/10mm)。

实现上述方法的示例性清洁顺序可以如下：

-a)通过处于压力下的溶剂对导管341、340、320、阀35、34、32以及空心针300进行第一次清洗(图3A，路径II)，然后将溶剂回收到箱10中(图3A，路径I)；

-b)通过处于压力下的溶剂对导管341、340、320和空心针300进行第二次清洗(图3A，路径II)，然后将溶剂回收到箱10中(图3A，路径I)；

-c)通过处于压力下的溶剂对导管341、340、320和空心针300进行最后一次清洗(图3A，路径II)而不回收往罐10；在该步骤期间留存溶剂使得能够通过盒中的避免任何干结的留存溶剂来避免任何后续的堵塞。

用于控制打印机的装置(也被称为“控制器”)被实现为被编程成实施根据本发明的例如诸如上文所述的清洁方法的电路或电子电路，或者处理器或微处理器。该控制器驱动阀进行打开和关闭以及启动泵送装置，以便使溶剂按照刚刚所描述的进行流通。控制器也被编程为管理除清洁以外的操作，尤其是打印操作。

在上述清洁操作之前，根据对墨水液位进行的测量(例如根据使用装置15在主箱10中执行的液位测量)并且使用控制器来实施检测盒30的“空”的状态。该控制器还进行判定并发出指令，以使溶剂在压力下流向盒30，并且然后向主箱10泵送该溶剂。

为了安全起见，在压力下将溶剂送往盒30之前，应确保该盒仍处于就位。

作为清洁方法，也可以利用控制器实施这种检查。

为此，如图4所示，可使用安装有电路30a(后续被称为“标签”)的盒30，该电路例如具体表现为处理器或微处理器。该电路30a例如被施加抵靠在盒30的壁上。该电路可进一步包括例如为RFID型接口的通信装置，该通信装置使得能够与打印机控制器对话，尤其使得能够向该打印机控制器提供一个或多个能够被解读为表示盒的存在的数据。

对于控制器，它还安装有例如为RFID型接口的通信装置3a，该通信装置将使得能够接收由盒的标签发送的数据。

作为替代方案，打印机的主体3和盒30之间的通信可以是接触型的。在这种情况下，一方面在盒上，另一方面在打印机上设置触头，以确保在盒30和打印机之间传输数据。将RFID信号从标签发送到控制器，或者通过该控制器读取存在标签的接触，使得能够检测到盒的存在。可以定期地和/或也可以在检测到盒的用空状态之后实施这种检查。

在执行清洁阶段之后，可以实行用满的盒来替换盒30。

根据以上描述应理解的是，对盒30的“空”的状态进行的检测以及在检测之后的清洁步骤由打印机自身触发，而不需要操作者的干预，并且不需要使打印机停机。该打印机可以同时继续打印。

本发明的另一种应用涉及盒30不是空的并且在从盒30朝向主箱10的墨水路径上检测到堵塞的情况。

可根据对溶剂压力或溶剂液位进行的测量来实施检测墨水流动导管中的一个的或空心针300的堵塞情况。这种诊断可由控制器来实施，该控制器处理压力测量、对箱中的墨水液位在给定的泵送持续时间和在给定的泵送功率下的变化进行定值并且将该变化与在这些泵送持续时间和泵送功率条件下的正常预期的变化进行比较。

根据实施例，在打印机启动时，检查连接件是否存在堵塞。为此，可以例如通过控制器执行以下测试：

-测量在回路打开时(例如打开图3A的阀32、34和35，由传感器47来实施测量)的压力的变化；如果不存在变化，则得出结论存在堵塞；

-和/或测量在回路打开时(例如打开图3A的阀32、34和35)的存储部14中的溶剂液位：如果该溶剂液位不改变，则得出结论存在堵塞。

根据上文已经描述的内容，于是尤其能够在图3A的回路的情况下沿着路径II在例如介于1到10巴之间的压力Ps(Ps＝P1)下朝向盒30注射溶剂。压力Ps可以由传感器47检测。可以定期地实施这种注射。

如果不存在堵塞或者如果溶剂所选用的路径上的阻碍物被该溶剂去除，则溶剂压力Ps减小到值P2(P2<P1)。然后，如上文所说明的，溶剂可以被再次注入到主箱10中。

相反，如果溶剂压力Ps保持稳定，则通过控制器来再次诊断堵塞情况。于是在一定的例如为数秒的持续时间Δt1期间保持压力P1，以便去除阻碍物。这可能与例如由于电磁阀35的打开与关闭循环而产生的一个多个压力“浪涌”(或变化或脉冲)相结合，从而达到压力P3(P3>P1)，这些“浪涌”中的每一个例如在持续时间为Δt2(Δt2<Δt1)的短暂时间内产生。此后，如果压力Ps减小到值P2(P2<P1)，这意味着阻碍物已经被去除，并且如上文所说明的可以将溶剂再次注入到主箱10中。如果压力Ps例如在一定的持续时间(数量级可以是几十秒)之后未减小，一种解决方案在于：手动干预和/或更换空心针300或墨水模块本身(该墨水模块包括盒30与主箱之间的流体连接件的一部分)。

在上述情况下，在压力下被输送往盒30的溶剂则可以被泵送往主箱10。因此，该回路是墨水通常所使用的从盒朝向主箱的回路：在进行清洁之后，阀32-35的组被重新配置成将清洁溶剂输送往主箱10。因此，溶剂使得其将要流入的导管以及空心针300能够被清洁，并且之后该溶剂可被留存在回路中而不会损失。

如上文所指出的，可以利用打印机的控制器来执行检测导管中的一个的或喷嘴的堵塞情况。该同一控制器将：

-作出判定并发送指令，以使溶剂在压力下流向盒30；

-处理来自于传感器47的信息，以使得该控制器向主箱10泵送溶剂，或者使得该控制器保持被认为是堵塞的导管中的溶剂的压力。

如在上文所说明的盒的情况下，为了安全起见，在将处于压力下的溶剂向盒30进行任何输送之前，应该确认该盒仍处于就位。被用来进行确认的装置可以是上文已经说明的装置(标签30a和控制器)。

在此方法之前，可以检查溶剂液位是否足够或大于下限值。如上文所说明的，该步骤也可以在检测盒的空的状态之后进行清洁的情况下实施。

该方法的示例性实施例在图5中示出。

在第一步骤(S1)中，控制溶剂储存部14中的溶剂液位。

如果该液位低于预定的阈值，则立即停止打印机，使得该打印机不在没有溶剂的情况下运行。也可在检测盒的空的状态之后进行清洁的情况下实施该步骤。

如果该液位大于该阈值，则溶剂可被加压(步骤S2)到压力P1，该压力例如介于1巴到10巴之间，或介于1巴到5巴之间。如果不能够达到该压力，则检测到缺陷。如果可达到该压力，则根据上文已经所描述的内容通过打开阀35、34、32来实施朝向墨盒30输送溶剂(步骤S3)。

随后可实施关于在一定的持续时间Δt1内保持或减小溶剂压力的测试(步骤S4)。例如，在该持续时间结束时测试压力是否已经减小了预定的值，例如介于1％×P1到50％×P1之间，或者(通过测量箱14中的溶剂)测试溶剂液位或溶剂体积是否已经减小了预定的值Δh1或ΔV1：如果这些问题中的任何一个的答案为是，则认为回路未被堵塞，并且可恢复打印机的标准运行顺序。

否则，则认为墨水回路堵塞；于是可尝试(步骤S5)例如通过压力浪涌(或变化或脉冲)(如上文已经说明的)来暂时地增加压力，该压力浪涌可通过阀35的一个或多个打开与关闭循环来产生。

还可在清洁操作或疏通操作的持续时间内实施测试(步骤S6)：如果循环具有比预定的持续时间Δt更长的持续时间，则可以判定停止清洁并且例如更换墨水模块。否则，只要没有达到预定的持续时间，则可再次实施前一步骤S4的测试。

上述的所有操作都可以由打印机的被编程为如此执行的控制器来执行。

换言之，关于堵塞情况的诊断以及可提供的补救措施可被程式化并且由打印机自身触发，而无需操作者的干预并且无需使打印机停机。打印机可同时继续打印。

图3B中示出了上述回路的替代方案；该回路除了存在中间箱110之外与图3A的回路是相同的，在该中间箱110中的使得能够进行清洁的溶剂如上文所说明的在被输送往主箱10之前可被暂时地回收。

三通阀36使得溶剂能够被直接引导向主箱10(沿着路径I)或引导向中间箱110(沿着路径Ia)。随后，泵31a使得能够将该箱的内容物泵送往主箱10。因此，箱110被安置成与墨水被从盒30泵送往箱10时该墨水所循着的回路平行。

在通过流动路径I进行清洁的期间，阀36被致动以便沿着该路径I将溶剂引导往阀33，因此该路径相对于图3A的情况保持未修改。

在该替代方案中，用于清洁墨盒的连接件的溶剂也可被用于对主墨箱10中的溶剂进行添加并且因此维持墨水品质，而不会在这样的清洁之后对该主箱10中的溶剂突然进行添加。

优选地，附加的箱处于大气压下以避免任何过压，这可以通过借助导管111将该箱的顶部连接到主箱10的顶部来实现。

阀36和泵31a可由打印机控制器致动，该打印机控制器被编程为执行致动。

在图6A中示出了墨水回路，在该墨水回路中可使用上文描述的与图3A有关的回路。该回路的结构接近于WO 2011/076810中所述的结构。

在该附图中，与之前附图的附图标记相同的附图标记指代相同的元件或对应的元件。

在这里，主箱被分为隔室11、12、13、14。

隔室11形成中间箱：它构成缓冲储存箱，该缓冲储存箱中的墨水被储存在流体回路的一部分中，流体回路的这部分处于墨盒30和溶剂盒40(可移除的耗材盒)之间以及与打印头1自身的中间。从打印头返回的流体由该同一中间箱11回收。

附图标记19指代脐带式管线，该脐带式管线将用于使各种流体流往打印头的连通通道以及用于携载电信号用以使打印头运行的电气连接件统一在一起。

为了最佳的打印操作，如后续关于根据本发明的系统所描述的，对被容纳在箱11中的墨水提供所需的品质，特别是调整该墨水的粘度。

在由过滤网格22粗略过滤之后，取自于中间箱11的墨水到达对该墨水进行加压的泵20(例如为齿轮泵)的入口处。该泵20由发动机驱动，该发动机的速度(功率)由控制器控制。泵20可被可调整的旁路21短路以调节该泵的运行范围(压力/速率或压力/转速特性)。在泵20的下游，由于在WO 2011/076810中所说明的原因而设置了浪涌保护设备23。

压力传感器24和可能的温度传感器可被设置在浪涌保护设备23的下游：通常当打印头中的墨水喷射流的速度不可获取时(例如当停止喷射喷射流时，或当喷射流速度不能被测出时)，该压力传感器和该温度传感器提供的数据被控制器使用以将墨水压力控制(asservir)到设定点。

墨水在被输送到打印头1之前被在传感器24的下游的主过滤器25过滤。

关于未用于打印的流体的返回，在打印头处利用水力喷射器26通过脐带式管线19对该流体进行抽吸(通过檐槽回收或从排液部返回)，该水力喷射器例如利用泵20的流率的一部分作为驱动能量，以通过文丘里效应产生低压(dépression)。

回路中的这些操作的一般过程如下：

-在喷射流停止时，输送溶剂以清洁液滴产生器2和喷嘴，然后清洗排液部与檐槽回路3(包括它们的电磁阀7和电磁阀8)，最后在关闭打印头的所有电磁阀之前从液滴产生器2和槽3抽吸溶剂；

-在喷射流开始时，在打开檐槽62(图2)之后，在压力下向液滴产生器2供应溶剂，然后逐渐从供应溶剂转为供应墨水。

容器10被部分地分隔开，从而限定了四个功能性的箱11、12、13、14，这四个功能性的箱通过导管或通路以及一些主动液力部件(由控制器控制)连接至彼此并且连接至两个备用的可移除的耗材盒(墨盒30和溶剂盒40)的，该主动液力部件诸如为四个三通电磁阀(18、32、33、42)、二通电磁阀43和两个例如为小容量隔膜泵的泵31、41。墨盒30和溶剂盒40使得能够更换由打印机在运行中消耗的流体。这些盒通常不具有用于测量或检测其容纳的流体体积的任何自身的装置，可通过下文描述的方式来估计盒30的内容物。这些盒连接在与相应的电磁阀32、42连接的基座上。

更准确地说，唯一的容器10(其底部是平的并且是水平的)包括仅存在于其高度的一部分上的内壁，该内壁将该容器分成四个在顶部通到共用的容积中的箱11、12、13、14。因此，四个箱11、12、13、14被平衡为相同的气体压力。容器10的内部共用容积通过通风口111与外部空气连通。由于这个通风口，使得载有来自于对流体进行抽吸(进入打印头1的槽62的墨水和空气的混合物)的水力喷射器26的排放物的溶剂蒸气的空气能够逸出到外部。在到达大气之前，载有溶剂蒸气的该空气进入到由安装有挡板的腔室构成的被动式冷凝器16中，该被动式冷凝器使加载的空气与冷凝器的壁之间的接触表面成倍增加。这样的冷凝器16使得一部分溶剂蒸气能够在其壁上冷凝，冷凝的这部分溶剂蒸气由于重力而返回到中间箱11中。

每个箱11、12、13、14或多或少地填充有流体(或填充有液体)。由于分隔壁不构成容器10的顶部，所以充满的箱会溢流到邻接的箱中。因此，箱13可被用作中间箱中的溢流恒定液位箱。

如之前所说明的，中间箱11是用于容纳在压力下供应打印头1的墨水以及用于回收通过槽62从该打印头返回的流体的中间箱。

第二箱12是测量箱，因为由于优选地对该第二箱安装的连续液位传感器15而在该箱中执行墨水液位和溶剂液位的自身测量。

第三箱13在闭合环路中被供应来自于中间箱11的墨水，以构成向中间箱11溢流的溢流恒定液位箱。更准确地说，由于用于供应中间箱11的泵20，墨水被泵送并且通过排放穿过过滤网格28和处于位置NC(1-2)的电磁阀18而到达箱13。因此，箱13被充注处于恒定的液位，则该箱对墨水提供恒定的静态压力。恒定液位箱13利用连接其底部与测量室12的底部的导管L3来与该测量室永久地液力连通，该导管安装有泄漏控制器17，例如具有远大于其直径的长度的黏滞漏孔。

第四箱14构成用于在喷射流的起动操作和停止操作期间清洗打印头的溶剂箱。此外，当溶剂盒40为空时，该箱14使得能够通过供应粘度修正所必需的溶剂来使打印机的运行延长，由此使得用户能够推迟更换空盒。该箱14能够溢流到测量箱12中。该箱还能够供应用于根据本发明的清洁操作的溶剂。

为了将墨水或溶剂运送到中间箱11，设置了两个子组件，每个子组件由与两个电磁阀相关联的泵构成，该泵和两个电磁阀构成了专用于运送流体中的一种的一子组件。

因此，为了运送墨水，子组件包括与电磁阀32-35相关联的泵31。这使得一方面能够将新的墨水从盒30运送往中间箱11，另一方面能够使测量箱12朝向中间箱11排液。

为了运送溶剂，另一子组件包括与电磁阀42、43相关联的泵41。这使得一方面能够向测量箱12运送确定量的溶剂(从溶剂盒40运送向溶剂箱14，通过溢流到箱12中，或者从溶剂箱14运送向测量箱12)，另一方面能够对来自于溶剂箱14的溶剂加压，用以在喷射流停止和起动的期间清洗打印头。泵41还使得能够对用于进行根据本发明的清洁操作的溶剂加压。在这种情况下，取自于隔室14的流体穿过导管345、阀35、然后穿过导管341、340和320被输送到墨盒30。

在该示例性实施例中，除了来自于溶剂的运送泵41的溶剂供应(液力管线L4)之外，液力管线L1、L2、L3被连接到容器10的平的水平底部处(该水平底部是四个箱11、12、13和14的底部)，这样通过互连的导管使得能够进行流体连通。

传感器15可以是连续液位传感器，该传感器能够至少在给定的液位范围内测量存在于测量箱12中的流体的任何液位。因此，能够通过例如循环性地执行液位测量来得知液位随时间的演变。如所示出的那样，连续液位传感器15进一步包括被密封地连接到管150的端部的压力传感器151，管的另一端部是打开的。管150被竖直地布置在测量箱12中，以使得管的开口在底部附近敞开。还存在其它的设备，其能够例如通过超声波、电容式传感器或其它方式来尤其连续地测量液位。

压力传感器151测量存在于测量箱12中的流体柱的静态压力。在容器10中的液体表面上方的气体压力目的在于与外部空气的压力相同，传感器151位于该外部空气中，该传感器运行为具有外部压力参考值的相对压力传感器。通过知晓流体密度，控制器推算出流体柱的高度，从而推算出流体的液位。

传感器151可被或多或少地定期校准：在使测量箱12完全排液之后，即进行排液直到低于管150的开口液位之后，测量确定零液位的传感器偏移量。如WO 2011/076810中所说明的，可以使用电磁阀32、33以及墨水运送泵31来对测量箱12实施完全排液。

根据示例，测量箱12和中间箱11通过其底部、通过将电磁阀33切换到位置NC(1-2)进行液力连通。在用于对墨水进行加压的泵20的出口处获取的墨水被引导向中间箱(电磁阀18在位置NO(2-3)处)。由于恒定液位箱13借助泄漏控制器17通过管线L3与测量箱12永久连通，所以箱11、12、13中的体积的液位被认为在平衡后趋向于单一值，该单一值是通过传感器15测量到的。已知三个箱11、12、13的截面的表面积，则控制器从该表面积推算出可用的墨水水准确体积；这是准备好用于印刷的墨水，其具有适当的品质(粘度)。

如上文已经说明的，液位测量可被用于估计盒30是否为空。

图6B中示出了与图6A有关的上述回路的替代方案；该回路与图6A的回路相同，但是应用了中间箱110，如同在图3B中的，该中间箱具有与上文所陈述的与该图3B有关的优点相同的优点：三通阀36使得能够将溶剂直接引导往主箱10(沿着路径I)或引导往中间箱110(沿着路径Ia)。附加的泵31a随后使得能够将内容物从该泵送箱向主箱10。阀36和泵31a可由打印机控制器致动，该打印机控制器被编程为如此执行。

本发明在墨水含有诸如金属或金属氧化物颜料的致密颗粒的散布体的情况下具有特别受关注的应用。例如为微米级颗粒或亚微米级颗粒的钛、锌，铬、钴或铁(诸如TiO₂、ZnO、Fe₂O₃、Fe₃O₄、……)。例如为TiO₂基墨水的这种颜料型墨水可被用于标记和辨识黑色的或深色的介质。

但是，本发明在任何非颜料型墨水的情况下也是受关注的，如已说明的，该非颜料型墨水会在墨水回路的导管和连接件中干结并形成干结物质的沉积物。

Claims (27)

1.一种用于清洁喷墨打印机的墨水回路的方法，所述墨水回路包括至少一个被称为主箱的箱(10)、至少一个可移除的墨盒(30)、用于从所述盒泵送墨水的泵(31)、用于在所述墨盒与所述箱之间进行流体连接的装置(32-35、320、340、341、343、344)以及用于控制所述打印机的装置(3)，该方法至少包括：

-a)通过用于在所述墨盒(30)与所述箱(10)之间进行流体连接的装置的至少一部分来将处于压力P1的溶剂输送到所述盒(30)的步骤，

-b)将在步骤a)中输送的溶剂的至少一部分泵送往所述主箱(10)的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤a)期间，通过用于在所述墨盒(30)与所述箱(10)之间进行流体连接的装置的一部分将溶剂输送到所述盒(30)，溶剂沿着与当墨水被从所述墨盒(30)输送往所述箱(10)时该墨水的流动方向(I)相反的方向(II)流动。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，利用用于从所述墨盒(30)向所述主箱(10)泵送墨水的所述泵(31)来实施步骤b)。

4.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法进一步包括至少反复执行步骤a)和步骤b)。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述压力P1介于1巴到10巴之间。

6.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法进一步包括将溶剂输送到所述盒(30)中和到用于在所述墨盒与所述主箱(10)之间进行流体连接的装置的至少一部分中的步骤，而没有泵送溶剂的至少一部分从而使其被输送往所述主箱的步骤。

7.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法包括在步骤a)之前的下述步骤中的至少一个：

-检测所述墨盒的存在；

-在与所述盒相关联的电路(30a)与用于控制所述打印机的装置(3，3a)之间交换至少一个数据，以检测所述墨盒的存在；

-检测所述墨盒的空的状态；

-对所述主箱(10)中的墨水液位执行至少一次测量，以检测所述墨盒的空的状态。

8.根据权利要求1或2所述的方法，在步骤a)期间输送的溶剂在所述主箱(10)中获取。

9.根据权利要求8所述的方法，所述方法包括在步骤a)之前检测所述主箱(10)中的溶剂液位的步骤。

10.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法包括在步骤a)之前检测用于在所述墨盒与所述箱之间进行流体连接的装置的至少一部分的堵塞状态的步骤。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，通过在从所述墨盒(30)向所述主箱(10)泵送墨水之后或期间测量所述主箱中的墨水液位的变化来实施对用于流体连接的所述装置的至少一部分的堵塞状态的检测。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，在步骤a)之后，溶剂被保持在压力P1，并且测量溶剂压力的变化或者测量溶剂的液位或体积的变化。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，实施下述步骤中的至少一个：

-如果没有测量出所述溶剂压力的变化或者溶剂的所述液位或体积的变化的减小量大于阈值，则执行所述溶剂压力的一个或多个变化；

-反复执行测量所述溶剂压力的变化或者溶剂的所述液位或体积的变化，并且可能地，执行所述溶剂压力的一个或多个变化。

14.根据权利要求1或2所述的方法，其中，实施下述步骤中的至少一个：

在步骤a)期间，将溶剂输送(II)到所述盒(30)而不穿过用于从所述盒泵送墨水的所述泵(31)或者，通过穿过(III)所述泵(31)将溶剂输送到所述盒；

在步骤b)期间，将溶剂的至少一部分运送向与所述主箱(10)分开的中间箱(110)。

15.一种连续喷墨打印机的墨水回路，所述墨水回路包括：

-至少一个被称为主箱的箱(10)，

-用于将至少一个墨盒(30)连接到所述回路的装置(300)，

-用于从所述盒泵送墨水的泵(31)，

-用于在用于连接至少一个墨盒的装置(300)与所述箱之间进行流体连接的装置(32-35、320、340、341、343、344)，

-以及用于控制所述打印机的装置(3)，所述用于控制所述打印机的装置(3)被编程为实施根据权利要求1或2所述的方法。

16.一种 连续喷墨打印机的墨水回路，所述墨水回路包括：

-至少一个被称为主箱的箱(10)；

-用于向所述箱(10)泵送墨水的泵(31)，

-用于将墨盒(30)连接到所述回路的装置(300)，

-用于在用于将所述墨盒(30)连接到所述回路的装置(300)与所述箱(10)之间进行流体连接的装置(32-35、320、340、341、343、344)，

-以及用于控制所述打印机的装置(3)，这些用于控制所述打印机的装置被设置成：

-a)通过用于进行流体连接的装置的至少一部分将处于压力P1的溶剂输送直至用于将所述墨盒(30)连接到设备的装置(300)中，

-b)对存在于用于将所述墨盒(30)连接到设备的装置(300)中和存在于用于进行流体连接的装置的至少一部分中的溶剂的至少一部分进行泵送。

17.根据权利要求15或16所述的墨水回路，用于进行流体连接的装置被连接到用于将溶剂注入到用于进行流体连接的装置中的装置(35，345)。

18.根据权利要求15或16所述的墨水回路，所述墨水回路包括用于测量所述主箱中的墨水液位的装置(15)，用于控制所述打印机的装置(3)能够计算出连接到用于进行流体连接的装置的所述墨盒中的剩余墨水液位。

19.根据权利要求15或16所述的墨水回路，所述墨水回路进一步包括与所述主箱(10)分开的中间箱(110)以及用于将存在于用于将所述墨盒(30)连接到所述回路的装置(300)中和存在于用于进行流体连接的装置的至少一部分中的流体的至少一部分运送向所述中间箱(110)的装置(36，31a)。

20.根据权利要求15或16所述的墨水回路，所述墨水回路进一步包括：

-用于输送溶剂但无需使溶剂流过用于从所述盒泵送墨水的所述泵的装置(345、35、340、32、320)，所述装置通过用于进行流体连接的装置的至少一部分将溶剂输送直至用于将所述墨盒(30)连接到所述回路的装置(300)中；

-和/或用于通过使溶剂流过用于从所述盒泵送墨水的所述泵来输送溶剂的装置(345、35、343、320)，所述装置通过用于进行流体连接的装置的至少一部分将溶剂输送直至用于将所述墨盒(30)连接到所述回路的装置(300)中。

21.根据权利要求16所述的墨水回路，所述墨水回路进一步包括：

用于检测用于在所述墨盒与所述箱之间进行流体连接的装置的至少一部分的堵塞状态的装置。

22.根据权利要求21所述的墨水回路，所述墨水回路包括用于将处于压力下的流体留存在所述回路中的装置以及用于测量流体压力的变化或者该流体的液位或体积的变化的装置。

23.根据权利要求22所述的墨水回路，所述墨水回路包括下述装置中的至少一个：

-用于执行溶剂的一个或多个压力变化的装置；

-用于执行或反复执行所述回路中的流体压力的一个或多个变化的装置。

24.根据权利要求16所述的墨水回路，所述墨水回路包括用于测量所述主箱中的流体的液位的变化以检测用于在所述墨盒与所述箱之间进行流体连接的装置的至少一部分的堵塞状态的装置。

25.根据权利要求23所述的墨水回路，用于执行溶剂的一个或多个压力变化的装置在用于测量压力的变化或者液位或体积的变化的装置没有检测到流体压力的减小量或者流体的液位或体积的减小量大于阈值的情况下执行溶剂的一个或多个压力变化。

26.根据权利要求23所述的墨水回路，用于执行或反复执行所述回路中的流体压力的一个或多个变化的装置在未检测到流体压力的变化或者该流体的液位或体积的变化的情况下执行或反复执行所述回路中的流体压力的一个或多个变化。

27.一种连续喷墨打印机，所述连续喷墨打印机包括：

-根据权利要求15或16所述的墨水回路，

-打印头(1)，

-液力连接装置，所述液力连接装置用于使待进行打印的墨水从墨箱进入所述打印头(1)以及将待从所述打印头(1)回收的墨水输送往所述墨水回路，

-电气连接装置，所述电气连接装置用于对所述打印头供电。