CN109311320A - 喷墨打印机 - Google Patents

Abstract

静电偏转喷墨打印机，具有打印机主体(1)，打印机主体被蒸气隔离件(67)分成电气区域和流体区域。电动阀(39，41，45，51，57)设置在流体区域中。用于决定何时操作阀的控制电路(69)设置在电气区域中。用于生成用于阀的驱动电流的阀驱动电路(65)设置在流体区域中，并且经由穿过蒸气隔离件(67)的接线(优选地包括串行数据总线)来与控制电路(69)进行数据通信。这减少了需要穿过蒸气隔离件的电连接的数目。优选地，用于阀驱动电路的电路载体(85)安装在用于阀的阀块(63)上，并且电绝缘材料(109)覆盖电路载体(85)。电绝缘材料(109)可以部分地或完全地围绕阀块(63)延伸。

Description

喷墨打印机

本发明涉及静电偏转型连续喷墨打印机。

在静电偏转喷墨打印机的操作中，形成了连续的墨射流。电荷被捕获在一些或所有墨滴上，并且静电场使墨滴偏转，使得打印机打印出所需的打印图案。不需要用于打印的墨滴被槽件捕捉并返回至打印机的主体内的墨罐。墨包括通常高挥发性的溶剂，使得墨滴在打印之后快速干燥。溶剂也倾向于从捕捉在槽件中并返回至墨罐中的墨中蒸发，因此打印机使用的墨会随着时间的推移而失去溶剂。为了保持正确的墨粘度，需要不时地添加额外的溶剂。另外，随着打印机打印，墨会慢慢耗尽，因此需要补充墨罐中的墨。为了停止和启动喷墨、执行诸如添加墨和溶剂、将空气抽吸到用于形成喷墨的喷墨头(ink gun)中的其他操作，以及为了向槽件施加抽吸或从槽件撤消抽吸，墨系统内需要各种阀。阀通常是电控的，并且通常是电磁阀。墨系统通常还包括其他电气元件，例如用于对墨加压的墨泵和压力传感器。

用于墨的溶剂通常是高挥发性的。WO2014/156298提出，打印机的控制部件应该与液体循环部件分开封闭，以使控制部件中产生的热量对液体循环部件的影响较小。溶剂通常也是易燃的，例如丙酮和乙醇。为了使由打印机的主体内的溶剂蒸气引起的火灾风险最小化，已知打印机主体包含将墨系统与主要电气部件分开的蒸气隔离件。然而，如上所指出的，墨系统本身包括阀和其他电气部件，并且这些阀和部件需要连接至主电气系统以进行操作。为了安全起见，墨系统中的电气部件可能需要双重绝缘，并且将这些部件连接至主电气系统的接线必须穿过蒸气隔离件。为了安全起见，每根线的在蒸气隔离件的墨系统侧的一部分也可能需要双重绝缘。这些双重绝缘线往往比通常的绝缘线更厚并且也更硬。这使得在组装打印机时难以使用这些线操作，并且当它们从蒸气隔离件路由到它们被连接至墨系统中的相关部件的位置时，它们不一定能够像普通线那样大幅弯曲。

本发明的一方面提出了将用于决定何时应该操作阀的控制电路与生成驱动阀的电流的阀驱动电路分开，其中，控制电路位于蒸气隔离件的电气电路侧并且驱动电路位于蒸气隔离件的墨系统侧。

术语“蒸气隔离件(vapour barrier)”用于指壁或其他分离器，其显著地限制蒸气从其一侧到另一侧的移动。优选地，蒸气隔离件防止蒸气的移动。

因此，本发明的一方面提供了一种静电偏转型连续喷墨打印机，其具有包含墨系统、电气控制系统以及它们之间的蒸气隔离件的打印机本体。墨系统包括多个电动阀。控制系统包括用于生成指示每个阀应何时操作的信号的电路。驱动电路设置在蒸气隔离件的与墨系统相同的一侧，以用于响应于从控制电路接收到的信号来生成驱动电流以对阀进行操作。用于从控制电路向驱动电路传送信号的接线穿过蒸气隔离件。

在典型的实施方式中，线将需要穿过蒸气隔离件以提供用于生成阀驱动电流的电力供应，并且还需要线以向驱动电路逻辑供电并且承载来自控制系统的信号。然而，需要穿过蒸气隔离件并且在蒸气隔离件的墨系统侧双重绝缘的线的数目通常将显著小于以下情况下所需的线的数目：在蒸气隔离件的电气系统侧生成阀驱动电流并且用于每个阀的单独的电驱动线必须穿过蒸气隔离件。特别是在从控制电路到驱动电路的信号由串行数据连接承载使得数据线的数目小于阀的数目的情况下，出现线的数目的减少。另外地，驱动电路可以被设计成使得穿过蒸气隔离件传递至其的所有线终止于驱动电路上的位置，在组装期间相对容易将线连接至该位置，以减轻由线的硬度引起的缺点。优选地，阀驱动电路从公共的一组电力线接收用于生成用于主体的墨系统部分中的多个(优选地，全部)阀的阀驱动电流的电力以与为每个阀提供单独的电力供应相比减少所需的线的数目。

优选地，至少一些阀包含在公共的阀块内，该阀块还可以包括阀之间的液体连接，并且阀驱动电路紧邻该阀块定位。如果驱动电路被设计成使得其用于阀驱动电流的连接点被定位成与阀上用于接收这些电流的连接点相匹配，则阀与驱动电路之间的电气连接可以非常简单，并且可以通过用绝缘材料包围驱动电路和一些或全部阀块来提供驱动电路的必要安全绝缘，该绝缘材料例如可以是灌注化合物。

在一个实施方式中，阀在阀块上具有电接触垫(pad)，并且驱动电路形成在电路板上，其中，电路板在电路板的朝向阀块的一面上在与阀上的接触垫的位置相匹配的位置处具有用于阀驱动电流的电接触垫，使得电路板可以直接放置在阀块上以建立必要的连接。例如可以通过在阀上的垫与用于驱动电路的电路板上的垫之间使用导电粘合剂来固定电连接。

在替选实施方式中，阀块具有用于阀驱动电流的电接触销(连接销(pin))，并且阀驱动电路形成在电路板上，该电路板具有被定位成接纳阀块的连接销的连接器孔，并且驱动电路被布置成使得驱动电流被提供至相应的连接孔。因此，在该实施方式中，用于驱动电路的电路板可以放置在阀块上，使得阀块的连接销穿过电路板的连接孔，并且连接销可以被焊接至或者以其他方式连接至电路板。同样，可以通过使用绝缘材料例如灌注化合物包围驱动电路和阀块的至少一部分来提供驱动电路所需的电绝缘。

在打印机内的流体流动路径包括从一个阀到另一个阀的直接流动路径，该直接连接与流体流动网络的另一部分之间具有或不具有分支的情况下，阀块可以包含阀之间的连接，并且还可以包含连接与相应阀之间的流动路径，使得阀块还用作歧管(manifold)。

除了阀以外，阀块还可以包含液体系统的其他部件。例如，阀块还可以包含以下部件中的任一个或全部：用于产生抽吸的装置(例如，文丘里管，其被布置成根据墨通过它的流动来产生抽吸)；用于感测墨的压力并且向控制电路发送指示压力的信号的压力传感器；以及用于对墨加压的墨泵。如果压力传感器包含在阀块中，则可以以与上面针对阀讨论的方式相同的方式来建立其与电路板的电连接。响应于从控制电路穿过蒸气隔离件的信号，可以以与上面针对阀讨论的方式类似的方式在蒸气隔离件的墨系统侧的驱动电路中生成墨泵驱动电流，并且可以连接墨泵，以与阀相同的方式从驱动电路接收其驱动电流。用于墨泵的驱动电路可以设置在与用于阀的驱动电路相同的电路板上。

在替选构造中，墨泵可以构建于蒸气隔离件中或者通过蒸气隔离件装配，使得墨泵的第一部分位于蒸气隔离件的电气侧并且可以接收电连接，并且墨泵的第二部分位于蒸气隔离件的液体侧(墨系统侧)，并且可以接收与液体流动路径的连接。

在本发明的一方面中，静电偏转喷墨打印机具有打印机主体，该打印机主体被蒸气隔离件分成电气区域和流体区域。电动阀设置在流体区域中。用于决定何时操作阀的控制电路设置在电气区域中。用于生成用于阀的驱动电流的阀驱动电路设置在流体区域中，并且经由穿过蒸气隔离件的接线(优选地，包括串行数据总线)与控制电路进行数据通信。这减少了需要穿过蒸气隔离件的电连接的数目。优选地，用于阀驱动电路的电路载体安装在用于阀的阀块上，并且电绝缘材料覆盖电路载体。电绝缘材料可以部分地或完全地围绕阀块延伸。

在所附权利要求书中阐述了本发明的其他方面和可选特征。

打印机通常包括用于使飞行中的液滴偏转使得不同的液滴可以行进至不同的目的地的装置。通常，墨在潮湿时是导电的，并且打印机包括电极布置以在墨滴上捕获电荷并且产生静电场以使带电液滴偏转。

通常，喷墨打印机具有打印头，该打印头与打印机主体分开并且通过柔性连接器连接至打印机主体，该柔性连接器有时被称为导管或脐带件(umbilical)，其承载打印头与打印机主体之间的流体连接和电连接。打印头包括：接收加压墨并且使得其能够通过孔排出以形成墨射流的喷墨头、用于在墨滴上捕获电荷的充电电极、用于产生静电场以使带电墨滴偏转的偏转电极以及用于收集未用于打印的墨滴的槽件。脐带件将包括用于向喷墨头提供加压墨以及用于将吸力施加至槽件并且将墨从槽件输送回至打印机主体的流体管线。通常脐带件将包括其他流体管线，例如如果需要通过射流形成孔吸入空气以去除堵塞或清空喷墨头的墨则允许向喷墨头施加吸力的吹扫(purge)管线，以及用于将溶剂输送至喷墨头的补给管线。可以提供电连接，例如以驱动压电晶体等来在墨射流上施加压力振动，以控制墨射流分成液滴的方式，用于充电电极和偏转电极的电连接以及用于任何阀的驱动电流可以包括在打印头中。因此，脐带件承载电连接和流体连接二者。

将脐带件连接至打印机主体存在多种选择。例如，脐带件可以分开，以在蒸气隔离件的墨侧的第一位置处将流体管线连接至打印机本体，并且将电线连接至蒸气隔离件的电气侧的第二位置。可替选地，脐带件可以连接至打印机主体内的第三区域，蒸气隔离件将该第三区域与电气区域和墨区域二者分开，其中，电连接穿过蒸气隔离件进入电气区域，并且流体路径穿过蒸气隔离件进入墨区域。在另一替选方案中，脐带件在将电气区域与墨区域分开的蒸气隔离件的一侧或另一侧连接至打印机主体，然后电线或者流体管线(无论哪个位于错误的区域中)必须穿过打印机主体中的蒸气隔离件。在这种情况下，为了安全起见，脐带件与蒸气隔离件之间的线将需要额外的保护(在它们为电线的情况下为双重绝缘，或者在流体管线的情况下为额外的防蒸气层)。

现在将参照附图来描述通过非限制性示例给出的本发明的实施方式。

图1示出了实施本发明的喷墨打印机。

图2是图1的打印机的打印头的示意性俯视图。

图3是图1的打印机的打印头的示意性侧视图。

图4示出了图1的打印机的墨回路(流体回路)的简化示意图。

图5示出了图1的打印机的主体内的主要部件。

图6示出了图1的打印机的主体中的简单阀块的示意性布局。

图7是图1的打印机的主体中的阀驱动系统的简化俯视图。

图8是使用图6的布局的阀块的简化俯视图。

图9是图7的阀驱动系统和图9的阀块处于适当位置以组装在一起的侧视图。

图10是图1的打印机的主体中的替选阀驱动系统的简化俯视图。

图11是图10的阀驱动系统的简化侧视图。

图12是用于与图10和图11的阀驱动系统一起使用的替选阀块的简化俯视图。

图13是图12的阀块的简化侧视图。

图14是图10和图11的阀驱动系统以及图12和图13的阀块组装在一起的俯视图。

图15是图10和图11的阀驱动系统以及图12和图13的阀块组装在一起的侧视图。

图16示出了图14和图15的在施加电绝缘材料之后连接有电线和流体管线的组装件。

图17示出了替选阀块布置的示意性布局。

图18示出了另一替选阀块布置的示意性布局。

图19示出了用于安装墨泵的替选布置。

图20示出了用于将脐带件连接至打印机主体的第一布置。

图21示出了用于将脐带件连接至打印机主体的第二布置。

图1示出了静电偏转型连续喷墨打印机。打印机形成连续的墨射流，并且具有用于给墨滴充电并且使墨滴静电偏转以打印所需图案的电极布置。主要流体和电气部件容置在打印机主体1内。操作者经由触摸屏显示器3与打印机通信。墨射流在打印头5内形成，打印头5还包括用于对墨滴充电并且使墨滴偏转的电极布置，打印头5通过被称为导管或脐带件的柔性连接7连接至打印机主体1。根据需要偏转以产生所需图案的墨滴从打印头5行进并且撞击被传送通过打印头5的物体的表面9，以在物体的表面9上打印所需图案。

图2是打印头5的主要部件的示意性顶视图，图3是打印头5的主要部件的示意性侧视图。通过脐带件7从打印机主体1传送的加压墨经由供墨管线11提供至喷墨头13。加压墨通过小射流形成孔离开喷墨头13以形成墨射流15。只要加压墨被喷墨头13接收并且喷墨头13中的任何阀都处于适当状态，就会连续形成墨射流15。因此，与仅在要打印点时喷出墨滴的按需喷墨打印机相比，这种类型的喷墨打印机被称为连续喷墨打印机。

尽管墨射流15作为连续不间断的墨流离开喷墨头13，但它迅速地分成单独的液滴。墨射流的路径穿过充电电极17中的槽，该充电电极17被定位成使得墨射流15在通过充电电极17的槽中时分离成液滴。墨是导电的并且喷墨头13保持在恒定电压处(通常为地)。因此，施加至充电电极17的任何电压都会在充电电极17的槽中的墨射流15的一部分中感应出电荷。随着墨射流15分离成液滴，任何这样的电荷都被捕获在液滴上。因此，可以通过改变充电电极17上的电压来控制在每个液滴上捕获的电荷量。

然后，墨射流15在两个偏转电极19、21之间通过。在这些电极19、21之间施加大的电位差(通常为几千伏)，以在它们之间提供强电场。因此，电场使墨滴偏转，并且偏转量取决于每个液滴上捕获的电荷量。以这种方式，每个墨滴可以被引导至选定的路径中。如图2所示，无偏转地通过电场的不带电的墨滴行进至槽件23，在那里它们被捕捉。通过抽吸管线25对槽件23的内部施加吸力，因此槽件23接收的墨被吸走并且通过脐带件7返回至打印机主体1以供再次使用。

被偏转电极19、21之间的场偏转从而错过槽件23的墨滴离开打印头5并且在物体的表面9上形成打印点。

图4是用于图1的喷墨打印机的流体回路的简化示意图。墨被保持在打印机主体1中的供墨罐27中。供墨罐27的内部通过通气口29保持在大气压力下。泵31经由过滤器33将墨从供墨罐27中吸出。通过泵31加压的墨流过文丘里管35并且返回供墨罐27。只要泵31在运行，墨就会绕该环路持续流动。墨通过文丘里管35的流动产生吸力。压力换能器(压力传感器)37用于感测墨泵31的出口侧的墨压力。

供墨管线11还连接至墨泵31的出口侧并且接收加压墨。打印机主体1中的供墨阀39控制墨通过供墨管线11的流动。槽件抽吸管线25将来自槽件23的墨通过脐带件7返回至打印机主体1，并且接收来自文丘里管35的抽吸。槽件抽吸管线25中的流体流动由槽件阀41控制。文丘里管35还向吹扫管线43提供抽吸，该抽吸通过脐带件7传递到打印头5，以在需要时对喷墨头13的内部施加吸力。吹扫管线43中的流动由吹扫阀45控制。

在打印机的操作期间，用于形成墨射流15的墨中的溶剂趋于蒸发，从而引起墨粘度的变化。为了使墨恢复到正确的粘度，需要不时地添加另外的溶剂。备用溶剂保持在溶剂贮存器47中，溶剂贮存器47通过溶剂补充管线49从文丘里管35接收抽吸。为了向墨添加溶剂，溶剂补充管线49中的溶剂补充阀51暂时打开，从而允许文丘里管35从溶剂贮存器47中吸走少量溶剂。由文丘里管35吸入的溶剂汇入流过文丘里管的墨，并且因此进入供墨罐27，从而稀释供墨罐中的墨。

随着喷墨打印机打印，它将慢慢耗尽来自供墨罐27的墨。当墨水平变得太低时，供墨罐27从墨贮存器53进行补充。在墨补充阀57的控制下，文丘里管35经由墨补充管线55将墨从墨贮存器53中吸出，其方式类似于用于从溶剂贮存器47补充溶剂的操作。溶剂贮存器47和墨贮存器53分别从溶剂瓶59和墨瓶61供应，并且操作者根据需要更换瓶59、61。

图5示意性地示出了打印机主体1内的主要部件。图4所示的供墨阀39、槽件阀41、吹扫阀45、溶剂补充阀51和墨补充阀57全都包含在阀块63中。阀驱动系统65生成用于致动阀块63中的阀的电流。尽管图5中在阀驱动系统65与阀块63之间示出了单个线，但是实际上，阀驱动系统65与阀块63中的每个单独的阀之间通常存在两个连接，以使电流能够流过相应的阀以对相应的阀进行操作。

阀块63、阀驱动系统65以及墨回路的包括供墨罐27、墨泵31、文丘里管35、压力换能器37、溶剂贮存器47和墨贮存器53的其他部件全都包含在打印机主体1的一部分中，该部分被称为墨部分或流体部分，其通过蒸气隔离件67与电气部分或控制部分隔开。这是一种安全预防措施，以降低电气系统中的热量或火花点燃打印机主体1内的可燃墨蒸气的风险。作为安全预防措施，主墨体1的墨部分内的所有电线都是双重绝缘的。在图5中，墨部分被示为在蒸气隔离件67的右侧，电气部分被示为在蒸气隔离件67的左侧。

喷墨打印机的操作由打印机主体1的电气部分中的控制系统69控制。控制系统69控制触摸屏显示器3并且从触摸屏显示器3接收操作者输入。控制系统69还连接输入/输出端口71，例如USB端口或者以太网端口。端口71使得打印机能够连接至诸如轴角编码器和光电管的其他装置，以用于接收关于被传送通过打印头5以在其上打印的物体的信息。端口71还使得控制系统能够从另一装置读取数据，例如要打印的消息库，并且使得能够更新控制系统69内的软件和固件。

打印机在电力插座73处接收电力，该电力在电压转换器75中被转换成打印机内部所需的各种电压。例如，打印机可以被设计成在电源插座73处接收24伏直流电，因为用于从电力主供应生成24伏直流电的电源可以广泛获得。电压转换器75使用所接收的24伏供应来生成向电子装置和控制系统69供电所需的电压，其可以例如为5伏。电压转换器75还向充电电极信号源77和EHT电源79供电。充电电极信号源在控制系统69的控制下操作，以生成要施加至打印头5中的充电电极17的电压。EHT电源79生成偏转电极19、21所需的非常高的电压。电压转换器75还向阀驱动系统65和泵驱动系统81供应电力。泵驱动系统81在控制系统69的控制下生成用于墨泵31的驱动电流。电压转换器75可以供应用于向电子装置供电的低电压例如5伏，以及向阀驱动系统65和泵驱动系统81供应用于生成驱动电流的较高电压。

图5中所示的电气系统是高度简化的，并且在实践中将存在许多其他部件，例如，用于生成施加至喷墨头13中的压电换能器的电压的系统，以及用于生成要经由脐带件7供应至打印头5中的任何阀的阀驱动电流的电路。

由于阀块63、压力换能器37和墨泵31是墨系统的部件，并且必须在打印机主体1的流体部分中，但是这些项也需要电连接，因此不可避免地存在一些穿过蒸气隔离件67的电线。在线穿过蒸气隔离件67的情况下，必须提供气密密封。在图5中，该密封由蒸气隔离件67中所示的三个垫圈(grommet)83提供。为了安全起见，打印机主体1的墨部分(流体部分)内的所有电线都是双重绝缘的。这使得线比其他情况下使用的线更粗并且也更硬，从而使得它们在打印机主体1的组装期间不便于处理。在图4所示的简化的墨回路中，存在五个阀。然而，在实践中，现代静电偏转连续喷墨打印机可能包含比打印机主体中的阀多得多的阀，以使得能够提供附加的功能，例如通过脐带件7到打印头5中的喷墨头13的专用溶剂补给管线。如果用于阀的驱动电流在打印机主体1的电气部分(如图5所示在蒸气隔离件67的左侧)中生成，则针对墨回路中的每个阀，承载驱动电流的两个电线必须穿过蒸气隔离件67，并且随着墨回路中的阀的数目的增加，这可能导致相当多数目的线需要穿过蒸气隔离件67而不允许对蒸气隔离件有任何破坏以及墨部分内有相应数目的硬且笨重的双重绝缘线。

因此，阀驱动电流在阀驱动系统65中生成，阀驱动系统65放置在打印机主体1的流体部分中。阀驱动系统65需要接收与电压转换器75的电力连接，以驱动其内部电路并为阀驱动电流提供电力。另外地，阀驱动器65需要与控制系统69进行数据通信，使得控制系统可以控制每个阀何时被致动。然而，与阀驱动系统65的电力连接的数目不需要随着阀的数目的增加而增加。阀驱动系统65与控制系统69之间的数据通信量将随着阀的数目的增加而增加，但这不一定需要相应地增加阀驱动系统65与控制系统69之间的电连接的数目。例如，数据通信可以通过串行总线系统承载，从而使得与多个阀有关的数据能够在单组数据总线上承载。因此，尽管控制系统69与阀驱动系统65之间需要一些电接线，但是可以通过将阀驱动系统65放置在打印机主体1的墨部分而非将其放置在电气部分中来减少必须穿过蒸气隔离件67的线的数目。

即使阀驱动系统65位于打印机主体1的墨部分(流体部分)中，也仍然需要在阀驱动系统65与阀块63中的各个阀之间建立电连接以使得阀驱动电流能够到达阀。阀驱动系统65与阀块63之间的用于承载阀驱动电流的任何线将需要是双重绝缘的，并且因此对于处理将是硬且笨重的。然而，因为这些线不穿过蒸气隔离件67，所以可以在将这些部件放置在打印机主体1中之前在阀驱动系统65与阀块63之间建立电连接，而不是必须在将部件放置在打印机主体1中之后作为最终组装的一部分来建立与阀块63的电连接。因此，可以在相对容易访问部件时形成这些连接，以这种方式，制造过程更方便。

此外，如将参照图7至图15描述的，可以对阀驱动系统65和阀块63进行设计，使得它们之间的电连接可以是不需要任何中间线的直接连接，这进一步增加了该制造步骤的便利性。

图6示意性地示出了简单阀块63的布局，其包括图4中所示的五个阀39、41、45、51、57。图6的阀块63包括内部流动路径，该内部流动路径提供槽件阀41与吹扫阀43之间的连接以及溶剂补充阀51与墨补充阀57之间的连接。通过在阀块63内提供这些流动路径接合部(junction)，使得阀块63还用作歧管，减少了需要连接至阀块的流体流动管线的数目。

图7是第一实施方式中的阀驱动系统65的简化俯视图，图8是第一实施方式中的阀块63的简化俯视图。图8中的阀块63具有遵循图6中所示的布局方案的五个阀。图9是示出图7的阀驱动系统65和图8的阀块63彼此对准并且准备彼此接合的侧视图。

图7中所示的阀驱动系统65包括用于承载阀驱动电路的电路载体。在所示的实施方式中，该载体是电路板85(优选地为印制电路板或PCB)。阀驱动电路包括设置在电路板85的上表面上的各种电路部件87，各种电路部件87可以是集成电路。另外，数据总线连接头89和电力连接器垫91也设置在电路板85的顶表面上。数据总线连接头89允许匹配的数据总线连接插座被推到它上，以在数据总线与阀驱动系统65的电路部件87之间提供电连接。数据总线包括提供阀驱动系统65与控制系统69之间的数据连接所必需的接线。例如，数据总线可以包括用于串行数据输入、串行数据输出、帧时钟和位时钟的线。数据总线还包括低压电力线，以向阀驱动系统65的逻辑电路提供电力。数据总线中的所有线都封装在共同的外护套中，这提供了所需的双重绝缘。通过将多根线封装在单个外护套中，可以减少需要处理的单独的线缆的数目。单独的电力连接器垫91使得阀驱动系统65能够连接(例如，通过焊接)至这样的线，该线可能以比到逻辑电路的电力供应高的电压来提供驱动阀所需的电流。阀驱动系统65的电路被布置成使得：阀驱动电流被提供至设置在电路板85的下侧的阀驱动连接器垫93。

图8的阀块63包括实心主体95，阀39、41、45、51、57装配在主体95中。通道97(图8中以虚线示出)形成在主体95内，以提供用于阀的流体流动路径。每个通道97终止于连接器钉(spike)99，以使得能够连接至在打印机主体1的流体系统部分内的部件之间提供流体路径的柔性管道。在每个阀的顶部，存在用于接收来自阀驱动系统65的阀驱动电流的阀驱动连接器垫101。

阀驱动系统65上的阀驱动连接器垫93和阀块63上的阀驱动连接器垫101具有相匹配的位置，并且阀驱动系统65上的阀驱动连接器垫93形成在电路板85的下侧，而阀块65的阀驱动连接器垫101设置在阀块63的上侧。因此，如图9中可见，在阀驱动系统65被定位在阀块63正上方的情况下，两组连接器垫93、101彼此面对。然后可以将阀块63和阀驱动系统65组装在一起，使得阀驱动连接器垫93和阀驱动连接器垫101彼此接触，从而使得能够将阀驱动电流直接从阀驱动系统65传输至装配至阀块63中的阀。为了将阀驱动连接器垫93、101彼此固定并且确保良好的电连接，可以在它们之间使用导电粘合剂。

在打印机主体1的组装期间，电路板85安装在阀块63上，以提供与阀的电连接。然后，通过将数据总线插座推到数据总线连接头89上来将数据总线连接至阀驱动系统65，另外地，将单独的电力连接线接合(例如焊接)至电力连接器垫91。随后，用电绝缘材料例如灌注化合物覆盖阀驱动系统65，电绝缘材料也围绕阀块63的主体95的至少一部分延伸，使得电绝缘材料和阀块63共同包围阀驱动系统65。因此，只要阀块63提供电绝缘，则阀驱动系统(包括阀驱动连接器垫93)以及阀块63的阀驱动连接器垫101完全电绝缘。如果需要，电绝缘材料也可以完全围绕阀块延伸，则即使阀块63未提供电绝缘，这也将提供完全的电绝缘。

电绝缘材料为阀驱动系统65及其与其他部件的电连接提供所需的安全绝缘。另外地，电绝缘材料在阀驱动系统65周围提供气密密封，使得易燃溶剂蒸气无法到达阀驱动系统65的电气部件。因为绝缘材料包围与头89的数据总线连接，并且包围电力线与电力连接器垫91之间的连接，因此这还可以为电连接提供免受物理移动的一些保护。

如果需要，可以在电绝缘材料被设置成围绕阀块63之前将柔性流体管道连接至阀块63的流体管线连接器钉99，在这种情况下，电绝缘材料也可以包围管道与连接器钉99之间的连接，从而为连接提供机械支承，以及在管道装配到连接器钉上的情况下如果发生任何流体(墨或溶剂)泄漏则还提供一些遏制。可替选地，电绝缘材料可以被布置成不包围阀块主体95上的连接器钉99的位置，或者连接器钉99可以被制造得足够大，使得它们穿过电绝缘材料延伸出来。这使得用于流体路径的柔性管道能够在阀驱动系统65被电绝缘材料包围之后装配至连接器钉99，并且因此使得能够在打印机的维护操作期间移除和更换管道。然而，在这种情况下，电绝缘材料的外壳将不会为柔性管道与连接器钉99之间的连接提供机械支承。

图10是第二实施方式中的阀驱动器65的简化俯视图，图11是图10的阀驱动系统65的侧视图。图12是第二实施方式中的阀块63的简化俯视图，图13是图12的阀块63的简化侧视图。在该实施方式中，不使用阀驱动连接器垫93、101。阀39、41、45、51、57中的每一个都具有连接器销103来代替阀驱动连接器垫101。阀驱动系统65具有穿过电路板85的阀驱动连接器孔105来代替阀驱动连接器垫93。阀驱动系统65被布置成使得阀驱动电流连接至阀驱动连接器孔105，并且阀驱动连接器孔105设置在与阀块63的阀驱动连接器销103的位置匹配的位置。

另外，在图12和图13中提供了用于连接至在流体系统的部件之间提供流体路径的柔性管道的连接器钉99，使得它们在与阀驱动连接器销103相同的方向上向上延伸，而不是如图8所示从阀块主体95侧向延伸出来。如图10所示，阀驱动系统65的电路板85在与连接器钉99相匹配的位置处具有孔107。因为用于连接器钉99的孔107和阀驱动连接器105穿过电路板85，所以需要对阀驱动系统的其他部分例如电路部件87、数据总线连接头89和电力连接器垫91进行布置以不干扰该孔。

当阀驱动系统65和阀块63组装在一起时，阀块63的阀驱动连接器销103穿过阀驱动系统65的阀驱动连接器孔105，并且用于柔性管道的连接器钉99穿过阀驱动系统65的孔107。优选地，电路板85能够直接安装在阀块63的主体95上。图14是处于该组装状态的阀驱动系统65和阀块63的简化俯视图，图15是处于该组装状态的阀驱动系统65和阀块63的简化侧视图。在图14中，各个阀39、41、45、51、57隐藏在电路板85下面，并且以虚线示出它们的位置。一旦阀块63和阀驱动系统65组装在一起，阀驱动连接器销103就可以在阀驱动连接器孔105处焊接至电路板85上的金属化部，以提供电连接以向阀输送阀驱动电流。

图10至图15的实施方式使得通过焊接至电路板65上非常容易实现阀驱动系统65与各个阀之间的电连接。另外地，因为阀驱动连接器销103和连接器钉99穿过电路板85中相应的孔，因此它们倾向于将阀驱动系统65保持在相对于阀块63的正确位置。

在阀块63和阀驱动系统65被组装在一起并且已经建立了所有必要的电连接和流体连接之后，可以以与图7至图9的实施方式类似的方式用电绝缘材料例如灌注化合物覆盖阀驱动系统65。方便地，绝缘材料也可以包围整个阀块63。绝缘材料应该至少在阀块63的足够的范围内延伸，以覆盖阀块63与阀驱动系统65之间的接合。电绝缘材料还可以帮助将阀块与阀驱动系统彼此固定。

图16示出了在施加电绝缘材料之后完成的组装件的示例。在该示例中，电绝缘材料109完全覆盖阀驱动系统65，但仅覆盖阀块69的一部分。串行数据总线111、用于电力连接器垫91的电力供应线113以及装配至连接器钉99以提供流体管线的柔性流体管道115全部都延伸穿过电绝缘材料109，以实现与打印机的其他部件的电连接和流体连接。电绝缘材料109也可以完全围绕阀块63延伸。还可以使用于流体管线管道115的连接器钉99足够长，使得它们从电绝缘材料109延伸出来，从而使得能够在施加电绝缘材料之后装配管道115。

实际上，电绝缘材料109可以包括刚性壳体或者被包含在刚性壳体中。这使得能够将完成的组装件放置在壳体中，然后将可凝固(settable)或可固化(curable)的液体(灌注化合物)倒入壳体中并使其硬化以提供电绝缘材料。

在图10至图15的实施方式中，来自阀块63的阀的电连接和用于流体管线的连接器钉99都穿过电路板85中的孔。如本领域技术人员将理解的，可以使用其中这些项中的仅一些项穿过电路板85中的孔的其他设计。例如，阀驱动连接器销103可以穿过阀驱动连接器孔105，但是用于流体管道的连接器钉99可以如图8所示从阀块的主体95侧向延伸，而不是向上延伸并且需要电路板85中的孔107。

在图6至图15的实施方式中，阀块63仅包含阀39、41、45、51、57以及与阀的流体连接。然而，阀块63中可以包括墨系统的其他部件。例如，图17示意性地示出了另外地包括文丘里管35的阀块的布局。因此，图17的阀块63中的流体通道97在阀与文丘里管35之间提供流体流动路径。这种布置既减少了墨系统中的单独部件的数目，又减少了需要通过部件之间的管道建立的流体连接的数目。图17的阀块63在文丘里管35的入口侧还包括通道97之间的接合部，使得阀块63具有均直接连接至文丘里管35的入口的2个独立的外部连接。这一方面允许阀块63与墨泵31之间的单独连接，另一方面允许阀块63与压力换能器37之间的单独连接。这避免了在阀块63外部的一些其他部件中的流体流动路径之间提供接合部的需要。

如果需要，阀块63中还可以包括其他部件。例如，墨泵31和压力换能器37中的任一个或两者都可以装配到阀块63中。图18示意性地示出了包括墨泵31和压力换能器37二者的布局。墨泵31和压力换能器37二者还需要电连接，并且如果它们包括在阀块63中，则这些电连接可以通过承载阀驱动系统65的部件的同一电路板85来提供。这使得能够以与针对阀驱动系统65与阀之间的电连接描述的方式相同的方式来建立电连接。其他布置也是可行的。例如，用于墨泵31的驱动电路可以设置在单独的电路板上，该电路板安装在阀块63上、邻近阀驱动系统65的电路板85。

图19中示出了安装墨泵31的另一替选方式。在这种布置中，墨泵31的本体通过蒸气隔离件67中的孔装配，使得用于泵31的流体连接在蒸气隔离件67的墨系统侧，并且用于墨泵31的电连接位于蒸气隔离件67的控制系统侧。垫圈83在蒸气隔离件67与墨泵31的本体之间提供气密密封。在这种布置中，泵驱动系统81可以直接安装在墨泵31上，位于蒸气隔离件67的控制系统侧。在这种布置中，与墨泵31的电连接都不需要穿过蒸气隔离件67。

脐带件7承载打印机主体1与打印头5之间的电连接和流体连接。因此，脐带件7需要在蒸气隔离件67的两侧与打印机主体1建立连接。图20示出了一种可能的布置，其中，脐带件7终止于打印机的主体1的区域处的连接器117处，另一蒸气隔离件119将该区域与主蒸气隔离件67的两侧分开。来自脐带件7的电连接穿过另一蒸气隔离件119中的孔直接进入打印机主体1的在主蒸气隔离件67的控制系统侧的一部分，而来自脐带件7的流体管线穿过另一蒸气隔离件119中的单独的孔进入打印机主体1的在主蒸气隔离件67的墨系统侧的一部分。垫圈83为每个孔提供气密密封。

作为替选方案，用于脐带件7的连接器117可以位于蒸气隔离件67的一侧或另一侧，并且因此位于蒸气隔离件67的错误侧的来自脐带件7的管线是双重绝缘的(如果是电线的话)或者双重护套(如果是流体管线的话)，直至它们穿过蒸气隔离件67到达其正确的一侧。例如，图21示出了一种布置，其中，脐带件7在蒸气隔离件67的控制系统侧连接至主体1，并且因此来自脐带件7的流体管线被包围在另外的流体和气密护套内，直至它们穿过蒸气隔离件67。

上面讨论的以及在附图中示出的实施方式是通过非限制性示例的方式提供的，并且对于本领域技术人员来说，其他的替选方案将是明显的。例如，尽管优选的是流体系统中的所有阀都在阀块63中，但是可以在阀块63中提供仅一些阀，并且在其他地方提供一个或更多个阀。

Claims (13)

1.一种静电偏转连续喷墨打印机，其具有打印机本体，所述打印机本体内部被蒸气隔离件分成第一区域和第二区域，所述打印机在所述第一区域中包括控制电路，并且在所述第二区域中包括多个电动流体阀，所述控制电路包括用于生成阀控制信号的阀控制电路，所述阀控制信号用于控制所述阀的致动，

所述打印机还包括阀驱动电路，所述阀驱动电路用于响应于所述阀控制信号来生成有效致动所述阀的阀驱动电流，

所述阀驱动电路位于所述打印机本体的所述第二区域，并且经由穿过所述蒸气隔离件的电接线来接收来自所述阀控制电路的所述阀控制信号，并且所述阀驱动电路电连接至所述阀以向所述阀提供所述阀驱动电流。

2.根据权利要求1所述的打印机，其中，所述电接线包括串行数据总线。

3.根据权利要求1或2所述的打印机，其中，所述阀驱动电路由电绝缘材料覆盖，所述电绝缘材料包围所述阀驱动电路与所述电接线之间的电连接。

4.根据权利要求1或2所述的打印机，其中，所述阀驱动电路设置在电路载体上，所述阀设置在阀块中，并且所述电路载体和所述阀块彼此固定。

5.根据权利要求4所述的打印机，其中，所述电路载体由电绝缘材料覆盖，所述电绝缘材料包围所述电路载体与所述电接线之间的电连接。

6.根据权利要求5所述的打印机，其中，所述电绝缘材料至少部分地围绕所述阀块延伸。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的打印机，其中，所述阀或所述阀块包括用于接收来自所述阀驱动电路的阀驱动电流的电连接销，所述电连接销穿过所述电路载体中的孔。

8.根据权利要求4至6中任一项所述的打印机，其中，

所述阀或所述阀块在所述阀块的面向所述阀驱动电路的一侧包括用于接收来自所述阀驱动电路的阀驱动电流的电连接器，

所述阀驱动电路或所述电路载体在所述电路载体的面向所述阀块的一侧具有用于向所述阀提供阀驱动电流的电连接器，并且

用于接收阀驱动电流的所述电连接器和用于提供阀驱动电流的所述电连接器具有匹配的位置并且彼此接触。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的打印机，其中，所述阀块包含连接至所述阀的流体流动路径，并且所述阀块包含所述流体流动路径之间的至少一个接合部。

10.根据权利要求4至9中任一项所述的打印机，其中，所述阀块中设置有文丘里管或者其他用于产生抽吸的装置。

11.根据权利要求4至10中任一项所述的打印机，其中，所述阀块中设置有墨压力传感器。

12.根据权利要求4至11中任一项所述的打印机，其中，所述阀块中设置有墨泵。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的打印机，其中，设置有延伸穿过所述蒸气隔离件的墨泵。