TW200938387A - Printer with ink supply system having downstream conduit loop - Google Patents

Description

200938387 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明關於印表機且特別是噴墨印表機。主要已發展 的是’提供在正常列印期間控制墨水流體靜壓（ hydrostatic ink pressure)之流體系統，同時能夠在列印 頭更換時進行注墨（priming)及排墨（depriming)。 【先前技術】 申請人已發展各種的印表機，其利用頁寬式列印頭來 取代傳統往覆式列印頭設計。當列印頭沒有來回跨頁以沉 積影像線時，頁寬式設計增加了列印速度。頁寬式列印頭 係以高速移動通過時簡單地將墨水沉積在媒體上。此種列 印頭已使其可能在每分鐘約60頁的速度（先前以習知噴 墨印表機無法達到之速度）來實施全彩1 600dpi列印。 在這些速度的列印快速容易消耗墨水，以及將引起供 〇 應墨水至列印頭之問題。不僅流率更高，且沿著頁寬式列 印頭的全長分佈墨水比將墨水送入相對小的往覆式列印頭 更複雜。特別地，墨水流體靜壓需要小心控制以避免列印 頭溢流。本申請人先前已說明用於控制頁寬式列印頭的供 墨系統中之墨水流體靜壓之機構（見2007年2月21日的 美國專利申請案申請第11 /6 77,049號及2007年10月16 日申請的美國專利申請案第1 1/872,714號）。 附加地，本申請人之高速A4頁寬式印表機的設計需 要列印頭匣的週期性更換，該列印頭匣包含列印頭。爲了 -4- 200938387 更換列印頭匣，需要使列印頭排墨，自印表機卸除列印頭 ，以新的更換用列印頭來更換列印頭，以及一旦更換用列 印頭安裝於印表機時，使更換的列印頭注墨。因此，供墨 系統必須能夠有效率且較佳地以最小墨水浪費來實施注墨 及排墨操作。 【發明內容】 0 於第一形態，本發明提供一種在預定流體靜下供應墨 水至噴墨列印頭的供墨系統，該供墨系統包含： 調壓室，其具有連接至該列印頭的墨水入口之出口埠 ，該室包含配置於該室保持墨水的預定位準之浮閥，該墨 水位準控制該流體靜壓；及 墨水容器，其連接至該調壓室的入口埠，該墨水容器 係定位在該墨水預定位準上方。 選擇性地，該流體靜壓相對於大氣壓力係界定爲p gh Q ，其中P係墨水的密度，g係由於重力之加速度，以及h 係該預定墨水位準相對於該列印頭的高度。 選擇性地，該調壓室係定位在該列印頭下方，且該流 體靜壓相對於大氣壓力係負。 選擇性地，該浮閥包含： 支臂，其以樞軸爲中心樞轉地安裝； 浮筒，其安裝在該支臂的一端；及 閥頭，其安裝在該支臂的相對端， 其中該閥頭係定位用於與在該入口埠的閥座之密封嚙 -5- 200938387 合。 選擇性地，該調壓室的該入口埠及該出口埠係朝向該 室的基部而定位。 於另一形態，該供墨系統，另包含列印頭注墨系統。 於另一形態，該供墨系統包含： 空氣泵，其與該室中的該墨水上方之頭部空間相通； 及 @ 閥，其定位在該墨水容器及該入口埠之間， 其中於注墨配置，該閥係配置成關閉以及該泵係配置 成正加壓該頭部空間，藉此迫使自該室進入該列印頭的墨 水入口。 選擇性地，感測器係定位用於感測連接至該列印頭的 該墨水出口之下游墨水管線中的墨水，該感測器與該泵合 作使得當該感測器感測任何墨水時，該泵被斷開。 於另一形態，該供墨系統，另包含用於控制自下游墨 ❹ 水管線回流入該調壓室之墨水的量之機構。 選擇性地，該供墨系統，其中該機構係選自包含以下 組件的群組_· 電子控制閥； 止回閥；及 環路部位，其通過該室中之該預定墨水位準下方。 選擇性地，該感測器係光學感測器。 於另一形態，供墨系統，另包含用於使該下游墨水管 線中的墨泡所造成之墨水的幻像感測減至最小之機構。 -6- 200938387 於另一形態，供墨系統，包含破泡盒，該盒包含： 至少一具有各別室入口的破泡盒；及 空氣出口。 選擇性地，該空氣出口係敞開於大氣或該空氣出口與 該空氣泵的泵入口相通。 選擇性地，該至少一破泡室係依尺寸配置成促使經由 該室入口進入該室之墨泡的膨脹及破裂。 0 選擇性地，該破泡盒包含複數破泡室，每一室對應於 該供墨系統的各別墨水通道。 選擇性地，該破泡盒包含經由界定於該盒的頂部之空 氣通道而與該至少一破泡室流體連通之空氣室，該空氣出 口係界定於該空氣室。 選擇性地，該空氣通道係包含至少一集墨胃之疏水彎 曲通道，該空氣通道在該破泡盒傾斜時使墨水對該空氣室 的轉移減至最小。 φ 選擇性地，該泵係可逆式泵。 選擇性地，於排墨配置，該泵被反向以及墨水係自該 列印頭引向該調壓室。 於第二形態，本發明提供一種用於將墨水注入列印頭 噴墨列印頭之注墨系統，該注墨系統具有墨水入口、墨水 出口及複數噴嘴，該注墨系統包含： 墨水室，其具有經由上游墨水管線連接至該墨水入口 之出口埠； 空氣泵，其具有與該墨水室中該墨水上方之頭部空間 200938387 相通之栗出口； 感測器，其定位用於感測連接至該墨水出口之下游墨 水管線中的墨水，該感測器與該泵合作使得該泵在該感測 器感測任何墨水時被斷開；及 用於使該下游墨水管線中的墨泡所造成之墨水的幻像 感測減至最小之機構， 其中於注墨配置，該泵係配置成正加壓該頭部空間直 0 到該感測器感測到墨水。 選擇性地，該墨水室係調壓室，且該注墨系統另包含 墨水容器，其與該調壓室的入口埠流體連通，該墨水 容器係定位在該室中的墨水的位準上方；及 閥，其定位在該墨水容器及該入口埠之間， 其中於該注墨配置，該閥係配置成被關閉。 選擇性地，該泵可反向以實施排墨操作。 〇 選擇性地，於排墨配置，該泵被反向以及墨水係自該 頭部空間引向該墨水室。 選擇性地，該墨水出口係與泵入口流體連通，藉此能 夠使墨水於注墨及/或排墨操作期間推入與引出。 於另一形態，該注墨系統另包含在注墨之後用於控制 自下游墨水管線回流入該調壓室之墨水的量之機構。 選擇性地，該機構係選自包含以下組件之群組： 電子控制閥； 止回閥；及 -8- 200938387 環路部位，其通過該室中之墨水的位準下方。 選擇性地，該感測器爲光學感測器。 選擇性地，用於最小化墨水的幻像感測之該機構包含 破泡盒，該破泡盒包含= 一或更多破泡室，其具有各別室入口；及 空氣出口。 選擇性地，該感測器係定位來感測該等破泡室的至少 q —者中之破泡點上方的墨水。 選擇性地，該至少一破泡室係透明的。 選擇性地，該空氣出口係： 敞開於大氣；或 與該泵的泵入口流體連通，藉此能夠使墨水於注墨或 排墨操作期間經由該列印頭而推入與引出。 選擇性地，該破泡盒包含複數破泡室，每一室對應於 該供墨系統的各別墨水通道。 〇 選擇性地，每一破泡室具有彎曲側壁，其中該等側壁 的曲率係大於該導管的曲率。 選擇性地，每一破泡室大致爲新月形，藉此於最小容 積中使該曲率增至最大。 選擇性地，該破泡盒包含經由界定於該盒的頂部之空 氣通道而與該破泡室流體連通之空氣室。 選擇性地，該空氣通道係包含至少一集墨胃之疏水彎 曲通道，該空氣通道最小化在該盒傾斜時之墨水對該空氣 室的轉移。 -9- 200938387 選擇性地，該列印頭係可更換的。 選擇性地，該列印頭包含安裝在墨水分配岐管上之一 或更多列印頭積體電路，該列印頭積體電路包含複數噴嘴 ，且該岐管具有該墨水入口及該墨水出口。 於第三形態，本發明提供一種印表機，包含： 噴墨列印頭，其具有墨水入口、墨水出口及複數噴嘴 ! 0 供墨系統，用於在預定流體靜壓供應墨水至該噴墨列 印頭，該供墨系統包含： 調壓室，其具有連接至該列印頭的該墨水入口之出口 埠，該室包含配置來保持該室中之墨水的預定位準之浮閥 ，該墨水位準控制該流體靜壓；及 墨水容器，其連接至該調壓室的入口埠，該墨水容器 係定位在該墨水預定位準上方。 選擇性地，該流體靜壓相對於大氣壓力係界定爲p gh 〇 ，其中P係墨水的密度，g係由於重力之加速度，以及h 係該預定墨水位準相對於該列印頭的高度。 選擇性地，該調壓室係定位在該列印頭下方，且該流 體靜壓相對於大氣壓力係負。 選擇性地，該浮閥包含： 支臂，其以樞軸爲中心樞轉地安裝； 浮筒，其安裝在該支臂的一端；及 閥頭，其安裝在該支臂的相對端， 其中該閥頭係定位用於與在該入口埠的閥座之密封嚙 -10- 200938387 合。 選擇性地，該調壓室的該入口埠及該出口埠係朝向該 室的基部而定位。 於另一形態，該印表機另包含列印頭注墨系統。 於另一形態，該印表機包含： 空氣泵，其與該室中的該墨水上方之頭部空間相通； 及 0 閥，其定位在該墨水容器及該入口埠之間， 其中於注墨配置，該閥係配置成關閉以及該泵係配置 成正加壓該頭部空間，藉此迫使自該室進入該列印頭的墨 水入口。 選擇性地，感測器係定位用於感測連接至該列印頭的 該墨水出口之下游墨水管線中的墨水，該感測器與該泵合 作使得當該感測器感測任何墨水時，該泵被斷開。 於另一形態，該印表機另包含用於控制自下游墨水管 〇 線回流入該調壓室之墨水的量之機構。 選擇性地，該機構係選自包含以下組件的群組： 電子控制閥； 止回閥；及 環路部位，其通過該室中之該預定墨水位準下方。 選擇性地，該感測器係光學感測器。 於另一形態，該印表機另包含用於使該下游墨水管線 中的墨泡所造成之墨水的幻像感測減至最小之機構。 於另一形態，該印表機包含破泡盒，該盒包含： -11 - 200938387 至少一具有各別室入口的破泡盒；及 空氣出口。 選擇性地，該空氣出口係敞開於大氣或該空氣出口與 該空氣泵的泵入口相通。 選擇性地，該至少一破泡室如申請專利範圍第1項之 注墨系統，其中 選擇性地，於排墨配置，該泵被反向以及墨水係自該 q 列印頭引向該調壓室。 於第四形態，本發明提供一種印表機，包含： 噴墨列印頭，其具有墨水入口、墨水出口及複數噴嘴 » 注墨系統，用於將墨水注入列印頭該列印頭，該注墨 系統包含： 墨水室，其具有經由上游墨水管線連接至該墨水入口 之出口埠； 〇 空氣泵，其具有與該墨水室中該墨水上方之頭部空間 相通之栗出口， 感測器，其定位用於感測連接至該墨水出口之下游墨 水管線中的墨水，該感測器與該泵合作使得該泵在該感測 器感測任何墨水時被斷開；及 用於使該下游墨水管線中的墨泡所造成之墨水的幻像 感測減至最小之機構， 其中於注墨配置，該泵係配置成正加壓該頭部空間直 到該感測器感測到墨水。 -12- 200938387 選擇性地，該墨水室係調壓室，且該注墨系統另包含 墨水容器，其與該調壓室的入口埠流體連通，該墨水 容器係定位在該室中的墨水的位準上方；及 閥，其定位在該墨水容器及該入口埠之間， 其中於該注墨配置，該閥係配置成被關閉。 選擇性地，該泵可反向以實施排墨操作。 0 選擇性地，於排墨配置，該泵被反向以及墨水係自該 頭部空間引向該墨水室。 選擇性地，該墨水出口係與泵入口流體連通，藉此能 夠使墨水於注墨及/或排墨操作期間推入與引出。 於另一形態，該印表機另包含用於控制自下游墨水管 線回流入該調壓室之墨水的量之機構。 選擇性地，該機構係選自包含以下組件之群組： 電子控制閥； 〇 止回閥；及 環路部位，其通過該室中之墨水的位準下方。 選擇性地，該感測器爲光學感測器。 選擇性地，用於最小化墨水的幻像感測之該機構包含 破泡盒，該破泡盒包含： 一或更多破泡室，其具有各別室入口；及 空氣出口。 選擇性地，該感測器係定位來感測該等破泡室的至少 一者中之破泡點上方的墨水。 -13- 200938387 選擇性地，該至少一破泡室係透明的。 選擇性地，該空氣出口係： 敞開於大氣；或 與該栗的泵入口流體連通，藉此能夠使墨水於注墨或 排墨操作期間經由該列印頭而推入與引出。 選擇性地，該破泡盒包含複數破泡室，每一室對應於 該供墨系統的各別墨水通道。 @ 選擇性地，每一破泡室具有彎曲側壁，其中該等側壁 的曲率係大於該導管的曲率。 選擇性地，每一破泡室大致爲新月形，藉此於最小容 積中使該曲率增至最大。 選擇性地，該破泡盒包含經由界定於該盒的頂部之空 氣通道而與該破泡室流體連通之空氣室。 選擇性地，該空氣通道係包含至少一集墨胃之疏水彎 曲通道，該空氣通道最小化在該盒傾斜時之墨水對該空氣 G 室的轉移。 選擇性地，該列印頭係可更換頁寬式列印頭。 選擇性地，該列印頭包含安裝在墨水分配岐管上之一 或更多列印頭積體電路，每一列印頭積體電路包含複數噴 嘴，且該岐管具有該墨水入口及該墨水出口。 於第五形態，本發明提供一種用於供墨系統的墨水感 測裝置，該裝置包含： 破泡盒其包含： 一或更多破泡室，每一室具有用於連接至墨水管線之 -14 - 200938387 各別室入口；及 空氣出口，其與每一室流體連通；及 感測器，其定位來感測該等破泡室的至少一者中的破 泡點上方之墨水， 其中該裝置係配置來最小化該墨水管線中的墨泡所造 成之墨水的幻像感測。 選擇性地，該破泡盒包含複數破泡室，每一室對應於 0 該供墨系統的各別墨水通道。 選擇性地，每一破泡室係依尺寸配置成促使經由該室 入口進入該室之墨泡的膨脹及破裂。 選擇性地，每一破泡室具有彎曲側壁，其中該等側壁 的曲率係大於該導管的曲率。 選擇性地，每一破泡室大致爲新月形，藉此於最小容 積中使該曲率增至最大。 選擇性地，該破泡盒包含與每一破泡室流體連通之共 〇 同空氣室，該空氣出口係定位於該空氣室。 選擇性地，每一破泡室經由界定於該盒的頂部之各別 空氣通道而與該空氣室相通。 選擇性地，每一空氣通道係用於最小化在該盒傾斜時 的墨水對該空氣室的轉移之彎曲通道。 選擇性地，該每一空氣通道係疏水性的。 選擇性地，該每一空氣通道包含至少一集墨胃。 選擇性地，該每一空氣通道終止在界定於該盒的頂部 之通道出口，該每一通道出口係定位來將墨水沉積入該空 -15- 200938387 氣室。 選擇性地，該空氣出口係界定於該空氣室的基部，且 該每一通道出口係偏離該空氣出口。 選擇性地，換氣管自該空氣出口朝向該頂部延伸，藉 此最大化該空氣室的有效墨水收集容積。 選擇性地，該空氣室具有界定其中之通氣口。 選擇性地，該空氣室具有一或更多界定其中之通氣口 0 ，當該空氣出口連接至一泵時，通氣口的數量調整該破泡 盒中之壓力。 選擇性地，該感測器係光學感測器。 選擇性地，該感測器提供用於將墨水打入該破泡盒的 泵之反饋信號。 選擇性地，該感測器感測該等破泡室的唯一者中之墨 水。 選擇性地，該一破泡室包含與注墨破泡室流體連通之 φ 浮球室，該浮球室含有浮球，且該感測器光學地感測該浮 球何時達到預定高度。 於另一形態，提供一種包含破泡盒的供墨系統，該破 泡盒包含： 一或更多破泡室，每一室具有用於連接至墨水管線之 各別室入口； 空氣出口，與每一室流體連通；及 感測器，其定位來感測該等破泡室的至少一者中之破 泡點上方之墨水， -16 - 200938387 其中該裝置係配置來最小化該墨水管線中墨泡所造成 之墨水的幻像感測。 於第六形態，本發明提供一種破泡盒，用於使進入該 盒之液體的氣泡破裂，該盒包含= 一或更多破泡室，每一室具有用於連接至液體導管之 各別室入口，該室入口係界定於每一室的基部； 共同空氣室，其與每一破泡室流體連通，該空氣室具 ^ 有界定於其基部之空氣出口；及 蓋，用於該等破泡室及該等空氣室，該蓋界定該盒的 頂部，該蓋具有一或更多界定於其中之空氣通道，每一空 氣通道提供各別破泡室及該共同空氣室間之流體連通。 選擇性地，該液體係墨水。 選擇性地，該破泡盒包含複數破泡室，每一室對應於 用於印表機之供墨系統的各別墨水通道。 選擇性地，每一破泡室係依尺寸配置成促使經由該室 〇 入口進入該室之液體泡的膨脹及破裂。 選擇性地，每一破泡室具有彎曲側壁，其中該等側壁 的曲率係大於該液體導管的曲率。 選擇性地，每一破泡室大致爲新月形，藉此於最小容 積中使該曲率增至最大。 選擇性地，該每一空氣通道係用於使在該盒傾斜時的 液體對該空氣室的轉移減至最小之彎曲通道。 選擇性地，該每一空氣通道係疏水性的。 選擇性地，該每一空氣通道包含至少一集墨胃。 -17- 200938387 選擇性地，該每一空氣通道終止在界定於該空氣室的 頂部之通道出口，該每一通道出口係定位來將液體沉積入 該空氣室。 選擇性地，每一空氣出口係偏離該空氣出口。 選擇性地，換氣管自該空氣出口朝向該頂部而延伸， 藉此最大化該空氣室的有效液體收集容積。 選擇性地，該空氣室具有界定其中之通氣口。 Φ 選擇性地，該空氣室具有一或更多界定其中之通氣口 ，當該空氣出口連接至一泵時，通氣口的數量調整該破泡 盒中之壓力。 選擇性地，該等破泡室的一者包含與注墨破泡室流體 連通之浮球室，該浮球室含有浮球。 選擇性地，該等破泡室的至少一者係配置成與光學感 測器一起使用，該光學感測器感測該至少一室中之液體的 位準。 〇 選擇性地，該至少一破泡室係透明的。 於另一形態，本發明提供液體感測裝置，包含： (A )破泡盒，其包含： 一或更多破泡室，每一室於其基部具有用於連接至液 體導管之各別室入口； 共同空氣室，其與每一破泡室流體連通，該空氣室具 有界定於其基部之空氣出口；及 蓋，用於該等破泡室及該等空氣室，該蓋界定該盒的 頂部，該蓋具有一或更多界定於其中之空氣通道，每一空 -18- 200938387 氣通道提供各別破泡室及該共同空氣室間之流體連通。 (B )光學感測器，其定位來感測該等破泡室的至少 一者中之破泡點上方之液體。 選擇性地，該裝置係配置來最小化該液體導管中的液 體泡所造成之液體的幻像感測。 選擇性地，該盒係透明的。 於第七形態，本發明提供一種列印頭排墨系統，該系 0 統包含： 墨水容器； 墨水室，其定位在該墨水容器下方，該墨水室包含經 由上游墨水管線連接至該列印頭的墨水入口之出口埠、連 接至該墨水容器之入口埠、及配置用於關閉該入口埠之浮 閥；及 空氣泵，其與該墨水室中的該墨水上方之頭部空間相 通，使得該空氣泵的致動於該頭部空間產生負壓且自該列 ❿ 印頭將墨水引入該墨水室以使該列印頭排墨， 其中該墨水室中之墨水的增加位準於該排墨期間致使 該浮閥的伴隨關閉且使該墨水容器與該列印頭隔絕。 選擇性地，該列印頭係定位在該墨水室上方。 於另一形態，排墨系統另包含連接至該列印頭的墨水 出口之下游墨水管線，其中墨水於該排墨期間係自該下游 墨水管線經由該列印頭且朝向該墨水室而引出。 選擇性地，該下游墨水管線係與該空氣泵流體連通， 藉此能夠使墨水於該排墨期間經由該列印頭而推入及引出 -19- 200938387 選擇性地，該泵係可反向用於實施排墨及注墨操作。 選擇性地，止回閥於注墨操作期間係定位在該墨水容 器及該墨水室之間用於使該墨水容器與該列印頭隔絕。 選擇性地，該浮閥包含： 支臂，其以樞軸爲中心樞轉地安裝； 浮筒，其安裝在該支臂的一端；及 q 閥頭，其安裝在該支臂的相對端， 其中該閥頭係定位用於與在該入口埠的閥座之密封嚙 合。 選擇性地，該墨水室係調壓室，其於正常列印期間調 整供應至該列印頭之墨水的流體靜壓。 選擇性地，係配置來與可更換頁寬式列印頭一起使用 〇 選擇性地，該列印頭包含安裝在墨水分配岐管上之一 〇 或更多列印頭積體電路，每一列印頭積體電路包含複數噴 嘴，且該岐管具有該墨水入口及該墨水出口。 於另一形態，本發明提供一種印表機，包含： 噴墨列印頭，其具有墨水入口及複數噴嘴；及 列印頭排墨系統，該排墨系統包含： 墨水容器； 墨水室，其定位在該墨水容器下方，該墨水室包 含經由上游墨水管線連接至該墨水入口之出口埠、連接至 該墨水容器之入口埠、及配置用於關閉該入口埠之浮閥； -20- 200938387 及 空氣泵，其與該墨水室中的該墨水上方之頭部空 間相通，使得該空氣泵的致動於該頭部空間產生負壓且自 該列印頭將墨水引入該墨水室以使該列印頭排墨， 其中該墨水室中之墨水的增加位準於該排墨期間致使 該浮閥的伴隨關閉且使該墨水容器與該列印頭隔絕。 選擇性地，該列印頭係定位在該墨水室上方。 0 選擇性地，於另一形態，印表機另包含連接至該列印 頭的墨水出口之下游墨水管線，其中墨水於該排墨期間係 自該下游墨水管線經由該列印頭且朝向該墨水室而引出。 選擇性地，該下游墨水管線係與該空氣泵流體連通， 藉此能夠使墨水於該排墨期間經由該列印頭而推入及引出 〇 選擇性地，該泵係可反向用於實施排墨及注墨操作。 選擇性地，止回閥於注墨操作期間係定位在該墨水容 〇 器及該墨水室之間用於使該墨水容器與該列印頭隔絕。 選擇性地，該浮閥包含： 支臂，其以樞軸爲中心樞轉地安裝； 浮筒，其安裝在該支臂的一端；及 閥頭，其安裝在該支臂的相對端， 其中該閥頭係定位用於與在該入口埠的閥座之密封嚙 合。 選擇性地，該墨水室係調壓室，其於正常列印期間調 整供應至該列印頭之墨水的流體靜壓。 -21 - 200938387 選擇性地，該列印頭係可更換頁寬式列印頭。 選擇性地，該列印頭包含安裝在墨水分配岐管上之一 或更多列印頭積體電路，該每一列印頭積體電路包含複數 噴嘴，且該岐管具有該墨水入口及連接至該下游墨水管線 之該墨水出口。 於第八形態，本發明提供一種印表機，包含： 噴墨列印頭，其具有墨水入口、墨水出口及複數噴嘴 〇 墨水室，其具有出口埠； 上游墨水管線，其提供該出口埠及該墨水入口間的相 通； 可逆式空氣泵，其具有與該墨水室中的頭部空間相通 之泵出口，該泵係配置成於列印頭注墨操作期間正加壓該 頭部空間，或於列印頭排墨操作期間負加壓該頭部空間； 及 〇 下游墨水管線，其連接至該墨水出口，該下游墨水管 線係與泵入口流體連通，以於該注墨及排墨操作期間經由 該列印頭達成墨水的合作推入及引出。 選擇性地，印表機另包含墨水容器，其定位在該墨水 室上方且與該墨水室的入口埠流體連通。 選擇性地，該墨水容器於注墨及排墨操作期間可與該 墨水室隔絕。 選擇性地，該墨水容器包含止回閥，該止回閥配置成 當該頭部空間於該列印頭注墨操作期間被正加壓時，使墨 -22- 200938387 水容器與該墨水室隔絕。 選擇性地，該墨水室包含浮閥，該浮閥配置成當該頭 部空間於該列印頭排墨操作期間被負加壓時，使墨水容器 與該墨水室隔絕。 選擇性地，該浮閥包含： 支臂，其以樞軸爲中心樞轉地安裝； 浮筒，其安裝在該支臂的一端；及 Q 閥頭，其安裝在該支臂的相對端， 其中該閥頭係定位用於密封與在該入口埠的閥座之嚙 合。 選擇性地，該墨水室係調壓室，用於正常列印期間調 整供應至該列印頭之墨水的流體靜壓。 選擇性地，該調壓室係定位在該列印頭下方以提供負 流體靜壓。 選擇性地，該列印頭係可更換頁寬列印頭。 〇 於另一形態，本發明提供一種印表機，包含：該列印 頭包含一或更多列印頭積體電路，其安裝在墨水分佈歧管 上，每一列印頭積體電路包含複數噴嘴，以及該歧管具有 該墨水入口及該墨水出口。 選擇性地，該印表機另包含控制當該列印頭被注墨時 自該下游墨水管線回到該墨水室中之墨水流量之機構。 選擇性地，該機構被選自以下群組，其包含： 電子控制閥； 止回閥；及 -23- 200938387 環路部位，其通過該室中之該墨水位準下方。 選擇性地，印表機另包含定位用於感測該下游墨水管 線中的墨水之感測器，該感測器與該泵合作使得該泵在該 感測器感測到任何墨水時被關閉。 選擇性地，該感測器包含光學感測器。 選擇性地，印表機另包含用於最小化該下游墨水管線 之墨泡所造成之墨水的幻像感測之機構。 @ 選擇性地，印表機包含破泡盒，該盒包括： 一或更多破泡室，其具有連接至該下游墨水管線之各 別室入口；及 空氣出口，其與該泵入口流體連通。 選擇性地，該感測器定位來感測該等破泡室的至少一 者中的破泡點上方之墨水。 選擇性地，該破泡盒包含複數破泡室，每一室對應於 該供墨系統的各別墨水通道。 〇 選擇性地，該破泡室係依尺寸設成促使經由該室入口 進入該室之墨泡的膨脹及破裂。 選擇性地，該破泡盒包含經由界定於該盒的頂部的空 氣通道與該破泡室流體連通之共同空氣室，該空氣出口係 界定於該空氣室的基部。 於第九形態，本發明提供一種在使噴嘴流涎減至最小 時將墨水注入列印頭的方法，該方法包含以下步驟： (i )提供列印頭，其包含： 墨水分佈歧管，其具有墨水入口及墨水出口；及 -24- 200938387 一或更多列印頭積體電路，其安裝在該歧管上， 每一列印頭積體電路包含複數噴嘴； (Π)提供與該墨水入口流體連通之墨水室；及 (iii)在該墨水出口施加負壓之同時在該墨水入口施 加正壓，以經由該歧管引出墨水以及在使噴嘴流涎減至最 小時將墨水注入列印頭。 選擇性地，該列印頭係頁寬噴墨列印頭。 0 選擇性地，該正壓係藉由正加壓該墨水室中的墨水上 方之頭部空間而施加的。 選擇性地，該正壓係使用具有與該頭部空間相通的泵 出口之泵而施加的。 選擇性地，泵入口與該墨水出口相通以使在該墨水出 口施加該負壓。 選擇性地，下游墨水管線係連接至該墨水出口，以及 該方法另包含以下步驟： 〇 監視該下游墨水管線中之墨水的存在；及 當該下游墨水管線中感測到墨水時關閉該泵。 選擇性地，光學感測器被設置來感測該下游墨水管線 中之該墨水。 選擇性地，該下游墨水管線中的墨泡所造成之墨水的 幻像感測被減至最小。 選擇性地，墨水的幻像感測係藉由感測破泡室的破泡 點上方之墨水而減至最小，該破泡室設置於該下游墨水管 線。 -25- 200938387 選擇性地，該破泡室係與空氣出口流體連通，該空氣 出口係與泵入口流體連通。 於第十形態，本發明提供一種起動一或更多列印頭積 體電路的方法，該方法包含以下步驟： (i )提供列印頭總成，其包含： 墨水分佈歧管，其具有墨水入口及墨水出口； 一或更多列印頭積體電路，其安裝在該歧管上， 0 每一列印頭積體電路包含複數噴嘴； 上游墨水管線，其連接至該墨水入口；及 下游墨水管線，其連接至該墨水出口，其中該列 印頭總成的至少一部份含有墨泡； (ii )提供經由該上游墨水管線而與該墨水入口流體 連通之墨水室； (iii )藉由自該墨水室經由該歧管引出墨水且使用泵 將該墨水注入該下游墨水管線，以起動該等列印頭積體電 〇 路來進行注墨； (iv )使該下游墨水管線中的墨泡破裂； (v )感測該下游墨水管線中之破泡點的下游之墨水 •，及 (v )當該墨水被感測時，關閉該泵。 選擇性地，該列印頭係頁寬噴墨列印頭。 選擇性地，該注墨係藉由正加壓該墨水室中的墨水上 方之頭部空間而實施的。 選擇性地，該泵的泵出口與該頭部空間相通。 -26- 200938387 選擇性地，泵入口與該墨水出口相通以使在該墨水出 口同時施加負壓。 選擇性地，當該栗被關閉時，該下游墨水導管中的環 路部位防止墨水回流入該墨水室，該環路部位通過該墨水 室中之墨水位準下方。 選擇性地，當該泵被關閉時，下游墨水導管中之閥防 止墨水回流入該墨水室。 0 選擇性地，該等泡係藉由該等泡的膨脹而破裂。 選擇性地，該等泡係使用設於該下游墨水管線中之破 泡盒而破裂，該破泡盒包含： 破泡室，其具有界定於其基部之各別室入口，該室入 口係連接至下游墨水導管；及 空氣出口，其與該室流體連通。 選擇性地，光學感測器係定位在破泡室中的破泡點上 方。 〇 選擇性地，該破泡室依尺寸設成促使經由該室入口進 入該室之墨泡的膨脹及破裂。 選擇性地，每一破泡室具有彎曲側壁，其中該等側壁 的曲率係大於該下游墨水導管的曲率。 選擇性地，該破泡室大致爲新月形，藉此於最小容積 中使該曲率增至最大。 選擇性地，該破泡盒包含與該破泡室流體連通之空氣 室，該空氣出口係定位於該空氣室。 選擇性地，每一破泡室經由界定於該盒的頂部之各別 -27- 200938387 空氣通道而與該空氣室相通。 選擇性地，每一空氣通道係疏水彎曲通道，用於在該 盒傾斜時使墨水對該空氣室的轉移減至最小。 選擇性地，每一空氣通道包含至少一集墨胃。 選擇性地，每一空氣通道終止在界定於該盒的頂部之 通道出口，每一通道出口係定位來將墨水沉積入該空氣室 〇 Q 選擇性地，該空氣出口係界定於該空氣室的基部，以 及每一通道出口係偏離該空氣出口。 於第十一形態，本發明提供一種以最小墨耗更換噴墨 印表機中之列印頭的方法，該方法包含以下步驟： (i )提供列印頭，其包含： 墨水分配岐管，其具有墨水入口及墨水出口； 一或更多列印頭積體電路，其安裝在該岐管上， 每一積體電路包含複數噴嘴； Q ( Π )提供提供供墨系統，其包含： 經由該上游墨水管線而與該墨水入口流體連通之 墨水室； 與該墨水室的頭部空間流體連通之可逆空氣泵； 及 連接至該墨水出口的下游墨水管線； (Π )啓動該空氣泵以負加壓該頭部空間，藉此自該 墨水管線引出墨水且將該墨水引入該墨水室以使該列印頭 排墨； -28- 200938387 (iii )停止該栗且使該墨水室中的墨水位準等於該上 游墨水管線中的墨水位準； (W )自該印表機移除該列印頭，該移除包括分別自 上游與下游墨水管線斷開該墨水入口與墨水出口； (v )以更換用列印頭更換該列印頭，該更換包括將 該更換用列印頭的墨水入口與墨水出口分別連接至上游與 下游墨水管線； @ ( vi )啓動該空氣泵以正加壓該頭部空間，藉此自該 墨水室引出墨水且將該墨水經由該列印頭引入該墨水室以 使墨水注入該列印頭；及 (vii )停止該泵且使該墨水室的墨水位準等於預定位 準。 選擇性地，該墨水室具有足夠容量在該排墨步驟期間 將墨水引入該室。 選擇性地，該下游墨水管線包含環路部位，其通過該 〇 墨水室中的墨水位準下方，其中在步驟（vii)中之該泵停 止之後，該墨水室中的預定位準等於該環路部位中的墨水 位準。 選擇性地，該下游墨水管線包含管線上電子操作閥。 於另一形態，該方法另包含以下步驟： 使用感測器來感測該下游墨水管線中之墨水；及 停止該泵以回應感測該下游墨水管線中的墨水。 選擇性地，該下游墨水管線中的墨泡所造成之幻像感 測被減至最小。 -29- 200938387 選擇性地，該下游墨水管線中的墨泡所造成之幻像感 測係藉由感測設於該下游墨水管線之破泡室中的破泡點上 方的墨水而減至最小。 選擇性地，該墨水室係用於正常列印期間控制供應至 該列印頭之墨水的流體靜壓之調壓室。 選擇性地，該調壓室包含用於保持該室中的墨水預定 位準之浮閥，該浮閥藉由與其流體連通的墨水槽來控制對 0 該室的供墨。 於另一形態，該方法另包含自該更換用列印頭列印且 同時使用該調壓室來控制該墨水流體靜壓之步驟。 選擇性地，該浮閥在步驟（Π)中的排墨期間使該室 與該墨水槽隔絕。 選擇性地，該墨水槽包含止回閥，該止回閥在步驟（ vi )中的該注墨期間使該室與該墨水槽隔絕。 於第十二形態，本發明提供一種印表機，包含： 〇 列印頭，其具有墨水入口及墨水出口； 調壓室，其具有經由上游墨水導管連接至該墨水入口 之出口埠，該室含有在該列印頭下方的第一位準之墨水， 其中該第一墨水位準上方之頭部空間係敞開於大氣；及 下游墨水導管，其連接至該墨水出口且終止在該第一 墨水位準上方，該下游墨水導管係敞開於大氣， 其中該下游墨水導管包含通過該第一墨水位準下方之 環路部位，以使於列印配置，該環路部位中的第二墨水位 準係等於該室中的該第一墨水位準。 -30- 200938387 選擇性地，印表機包含用於保持預定第一墨水位準於 該室之機構，該預定第一墨水位準控制供應至該墨水入口 之墨水的流體靜壓。 選擇性地，相對於大氣壓力之該流體靜壓被界定爲 p g h，其中p係墨水的密度，g係由於重力之加速度，以 及h係該預定第一墨水位準相對於該列印頭的高度。 選擇性地，用於保持該預定第一墨水位準之該機構包 φ 含與含於該調壓室的浮閥合作之墨水容器。 選擇性地，該浮閥包含： 支臂，其以樞軸爲中心樞轉地安裝； 浮筒，其安裝在該支臂的一端；及 閥頭，其安裝在該支臂的相對端， 其中該閥頭係定位用於密封與在該調壓室的入口埠的 閥座之嚙合。 選擇性地，該調壓室的該入口埠及該出口埠係朝向該 〇 室的基部而定位。 選擇性地，印表機另包含列印頭注墨系統。 於另一形態，本發明提供一種印表機，包含： 空氣泵，其與該墨水室中該墨水上方之該頭部空間相 通； 閥，其定位在該墨水容器及該入口埠之間， 其中於該注墨配置，該閥係配置成被關閉以及該泵係 配置成正加壓該頭部空間，藉此迫使墨水自該室注入該下 游墨水導管。 -31 - 200938387 選擇性地，感測器係定位用於朝向該下游墨水導管的 終端而感測墨水，該感測器與該泵合作使得該泵在該感測 器感測任何墨水時被關閉。 選擇性地，該環路部位控制自該下游墨水管線回流入 該調壓室之墨水量以使在注墨後恢復該列印配置。 選擇性地，該感測器係光學感測器。 選擇性地，印表機另包含用於最小化該下游墨水管線 0 中墨泡所造成之墨水的幻像感測之機構。 選擇性地，印表機包含破泡盒，該盒包括： 至少一破泡室，其具有各別室入口；及 空氣出口。 選擇性地，該空氣出口係敞開於大氣，或該空氣出口 與該空氣栗的泵入口相通。 選擇性地，該至少一破泡室係依尺寸促使經由該室入 口進入該室之墨泡的膨脹及破裂。 〇 選擇性地，該破泡盒包含複數破泡室，每一室對應於 該印表機的各別墨水通道。 選擇性地，該破泡盒包含經由界定於該盒的頂部的空 氣通道而與該至少一破泡室流體連通之空氣室，該空氣出 口係界定於該空氣室。 選擇性地，該空氣通道係疏水彎曲通道，其包含至少 一集墨胃，該空氣通道使在該盒傾斜時墨水對該空氣室的 轉移減至最小。 選擇性地，該泵係可逆式泵。 -32- 200938387 選擇性地，於排墨配置中，該泵被反向以及墨水自該 列印頭朝向該調壓室而引出。 於第十三形態，本發明提供一種印表機，包含： 噴墨列印頭，其具有複數墨水入口、複數墨水出口及 噴嘴陣列； 複數墨水室，每一墨水室具有經由各別上游墨水導管 連接至對應墨水入口之出口埠； 0 單空氣泵，其具有與每一墨水室中的頭部空間相通之 泵出口，該泵係配置成於列印頭注墨操作期間正加壓每一 頭部空間；及 複數下游墨水導管，每一下游墨水導管係連接至對應 墨水出口，以及每一下游墨水導管與該栗的泵入口相通。 選擇性地，印表機另包含用於防止該等下游墨水導管 中的墨水到達該泵入口之機構。 選擇性地，該機構包括膨脹盒，該膨脹盒包含： 〇 複數膨脹室，每一膨脹室具有界定於其基部之各別室 入口，每一室入口係連接至各別下游墨水導管； 共同空氣室，其具有界定於其基部之空氣出口，該空 氣出口係經由泵入口導管而連接至該泵入口；及 用於該膨脹室及該共同空氣室之蓋，該蓋界定該盒的 頂部，該蓋具有界定於其中之複數空氣通道，每一空氣通 道提供各別膨脹室及該共同空氣室間之流體連通。 選擇性地，每一空氣通道係彎曲通道，用於使該等膨 脹室至該共同空氣室之墨水的轉移減至最小。 -33- 200938387 選擇性地，每一空氣通道係疏水性。 選擇性地，每一空氣通道包含至少一集墨胃。 選擇性地，每一空氣通道終止在界定於該空氣室的頂 部之通道出口，每一通道出口係定位來將墨水沉入該空氣 室。 選擇性地，每一通道出口係偏離該空氣出口。 選擇性地，換氣管自該空氣出口朝向該頂部而延伸， @ 藉此使該空氣室的有效集墨容量增至最大。 選擇性地，該空氣室具有界定其中之通氣口。 選擇性地，該空氣室具有一或更多界定其中之通氣口 ，通氣口的數量調整該墨水膨脹盒之壓力。 選擇性地，該機構另包含用於在列印頭注墨期間控制 該泵的操作之時序電路。 選擇性地，該機構另包含用於感測該膨脹室的至少一 者中的墨水之墨水感測器，該感測器與該泵合作使得該泵 〇 在該感測器感測到墨水時被斷開。 選擇性地，該等膨脹室係配置來促使經由該室入口進 入該室之墨泡的膨脹及破裂，藉此使該至少一室中之墨水 的幻像感測減至最小。 選擇性地，該空氣泵係可反向，用於達成注墨及排墨 操作兩者。 選擇性地，印表機另包含導管接頭，該導管接頭包含 複數接頭出口，每一接頭出口係連接至該墨水室的頭 -34- 200938387 部空間埠； 接頭入口，其連接至該泵出口。 選擇性地，該導管接頭包含：通氣口使得每一頭部空 間係敞開於大氣。 選擇性地，該下游墨水導管包含以下組件的任一者： 線上電子控制閥；及 環路部位，其通過該墨水室中之墨水的位準下方。 〇 選擇性地，當該泵被斷開時，該墨水室保持墨水的預 定位準。 選擇性地，該墨水室包含與墨水容器合作之浮閥用於 保持該墨水的預定位準。 於第十四形態，本發明提供一種印表機，包含： 噴墨列印頭，其具有墨水入口、墨水出□及噴嘴陣列 > 墨水室，其具有經由上游墨水導管連接至該墨水入口 φ 之出口埠； 空氣泵，其具有與該墨水室中的頭部空間相通之泵出 口，該泵係配置成於列印頭注墨操作期間正加壓該頭部空 間；及 下游墨水導管，其連接至該墨水出口，該下游墨水導 管與該泵的泵入口相通， 其中該下游墨水導管包括用於容納墨水的體積之膨脹 室，藉此防止該墨水到達該泵入口。 選擇性地，該膨脹室係與空氣室流體連通，該空氣室 -35- 200938387 具有連接至該泵入口之空氣出口。 選擇性地，該膨脹室係膨脹盒的一部份，該膨脹盒包 含： 至少一膨脹室，該膨脹室具有界定於其基部之各別室 入口，該室入口係連接至該下游墨水導管； 共同空氣室，其具有界定於其基部之空氣出口，該空 氣出口係經由栗入口導管而連接至該栗入口；及 0 用於該膨脹室及該共同空氣室之蓋，該蓋界定該盒的 頂部，該蓋具有界定於其中之至少一空氣通道，該空氣通 道提供該至少一膨脹室及該共同空氣室間之流體連通。 選擇性地，該空氣通道係彎曲通道，用於使自該等膨 脹室至該共同空氣室之墨水的轉移減至最小。 選擇性地，該空氣通道係疏水性。 選擇性地，該空氣通道包含至少一集墨胃。 選擇性地，該空氣通道終止在界定於該空氣室的頂部 〇 之通道出口，該通道出口係定位來將墨水沉入該空氣室。 選擇性地，該通道出口係偏離該空氣出口。 選擇性地，換氣管自該空氣出口朝向該頂部而延伸， 藉此使該空氣室的有效集墨容量增至最大。 選擇性地，該空氣室具有界定其中之通氣口。 選擇性地，該空氣室具有一或更多界定其中之通氣口 ，通氣口的數量調整該膨脹盒中之壓力。 選擇性地，印表機包含用於在列印頭注墨期間控制該 泵的操作之時序電路。 -36- 200938387 選擇性地，印表機包含用於感測該膨脹室的墨水之墨 水感測器，該感測器與該栗合作使得該泵在該感測器感測 到墨水時被斷開。 選擇性地 ，該等膨脹室係配置來促使進入該室之墨泡 的膨脹及破裂 ，藉此使該室中之墨水的幻像感測減至最小 選擇性地 @ 操作兩者。 ，該空氣泵係可反向，用於達成注墨及排墨 選擇性地 ，印表機另包含導管接頭，該導管接頭包含 複數接頭出口，每一接頭出口係連接至每一墨水室的 頭部空間埠； 接頭入口 ，其連接至該泵出口。 選擇性地 ，該導管接頭包含：通氣口使得每一頭部空 間係敞開於大氣。 〇 選擇性地，該下游墨水導管包含以下組件的任一者 線上電子控制閥；及 環路部位 ，其通過該墨水室中之墨水的位準下方。 選擇性地 定位準。 ，當該泵被斷開時，該墨水室保持墨水的預 選擇性地 ，該墨水室包含與墨水容器合作之浮閥用於 保持該墨水的預定位準。 ·*. 於第十五形態，本發明提供一種將墨水注入列印頭一 或更多噴墨列印頭的方法，該方法包含以下步驟： -37- 200938387 (i )提供列印頭總成，其包含： 墨水分佈歧管，其具有墨水入口及墨水出口； 一或更多噴墨列印頭，其安裝在該歧管上，每一 噴墨列印頭包含噴嘴陣列； 上游墨水管線，其連接至該墨水入口；及 下游墨水管線，其連接至該墨水出口； (ii )提供經由該上游墨水管線而與該墨水入口流體 u 連通之墨水室； (iii )提供空氣泵，其具有與該墨水室的頭部空間流 體連通之泵出口、及與該下游墨水管線流體連通之泵入口 » (iii )啓動該空氣泵以經由該歧管自該墨水室引出墨 水且將該墨水注入該下游墨水管線，藉此將墨水注入該等 噴墨列印頭； (iv )將該墨水收納於該下游墨水管線中之膨脹室； ❹ 及 (v )停止該泵。 選擇性地，該下游墨水管線包含通過該墨水室中的墨 水位準下方之環路部位，其中在步驟（v )中的該杲的停 止之後，該環路部位中的墨水位準與該墨水室中的墨水位 準相等。 選擇性地，該下游墨水管線包含線上電子控制閥。 選擇性地，該方法另包含以下步驟： 使用感測器來感測該下游墨水管線中之墨水；及 -38- 200938387 停止該泵以回應感測到該下游墨水管線中之墨水。 選擇性地，該下游墨水管線中墨泡所造成之墨水的幻 像感測被減至最小。 選擇性地，墨水的幻像感測係藉由感測破泡室中的破 泡點上方之墨水而減至最小，該破泡室設於該下游墨水管 線。 選擇性地，該墨水室係調壓室，用於正常列印期間控 U 制供應至該列印頭之墨水的流體靜壓。 選擇性地，該調壓室包含用於保持該室中的墨水預定 位準之浮閥，該浮閥藉由與其流體連通的墨水容器來控制 墨水對該室的供應。 選擇性地，該方法另包含以下步驟： 在使用該調壓室來控制墨水的該流體靜壓時，自更換 用列印頭列印。 選擇性地，該墨水容器包含止回閥，該止回閥於步驟 φ ( iii )中的該注墨期間使該墨水室與該墨水容器隔絕。 選擇性地，該膨脹室係膨脹盒的一部份，該膨脹盒包 含： 至少一膨脹室，該膨脹室具有界定於其基部之各別室 入口，該室入口係連接至該下游墨水管線； 共同空氣室，其具有界定於其基部之空氣出口，該空 氣出口係經由泵入口導管而連接至該泵入口；及 用於該膨脹室及該共同空氣室之蓋，該蓋界定該盒的 頂部，該蓋具有至少一界定其中之空氣通道，該空氣通道 -39- 200938387 提供該至少一膨脹室及該共同空氣室間之流體連通。 【實施方式】 圖1顯示安裝於列印引擎3之列印頭匣2。列印引擎 3係印表機的機械心臟，其可具有許多不同的外殼形狀、 墨水槽位置及容量，以及介質饋送與收集盤。列印頭匣2 可被插入於且自列印引擎3而移除，以致能週期性更換。 0 爲移除列印頭匣2，使用者拉起閂鎖2 7且自列印引擎3取 出匣。圖2顯示移除列印頭匣2之列印引擎3。 當列印頭匣2插入列印引擎3時，電與流體連接被完 成於列印引擎的匣之間。列印頭匣2上的接點3 3 (見圖4 )與列印引擎3上的互補接點（未顯示）接合。再者，列 印頭匣2上之墨水入口歧管48及墨水出口歧管50與列印 引擎3上之互補插座20相配。墨水入口歧管48提供用於 列印頭匣2之複數墨水入口，每一墨水入口對應於不同色 φ 通道。同樣地，墨水出口歧管5 0提供用於列印頭匣2之 複數墨水入口，每一墨水出口對應於不同色通道。如以下 詳述，本發明的流體系統典型地需要墨水自墨水出口經由 列印頭匣2而流至墨水出口，以達到列印頭的注墨及排墨 〇 再次參照圖2，移除列印頭匣2，每一插座20露出孔 口 22。每一孔口 22分別接收入口及出口歧管48、50上之 互補的嘴52及54 (見圖5 )。 墨水自調壓室106供應至入口插座20B的後面，調|壓 -40- 200938387 室106通常係朝向列印引擎3的基部（見圖19)。調壓室 自安裝在列印引擎3上別處之墨水槽1 2 8藉由中力而接收 墨水。 墨水自出口插座20 A的後面而退出，出口插座20 A 經由導管連接至破泡盒（未顯示於圖2)。以下將更加詳 述流體系統的細節及其組件。 圖3係自列印引擎3移除之完整列印頭匣2的立體圖 0 。列印頭匣2具有頂模44及可拆式保護蓋42。頂模44具 有硬質結構之中央薄片，以及於插入及移除期間操作匣之 紋理握持表面58。保護蓋42的基部在安裝於印表機前保 護列印頭IC 3 0及接點3 3的列（見圖4 )。蓋件5 6與基部 一體成形且覆蓋墨水入口嘴52及墨水出口嘴54(見圖5 )0 圖4顯示列印頭匣2以其保護蓋4 2被移除，以使列 印頭1C外露（未顯示於圖4 )在列印頭匣的底表面上，以 ❹ 及接點3 3的列外露在列印頭匣的側表面上。保護蓋42可 被拋棄，或裝到剛更換的列印頭匣以容納來自剩餘墨水的 任何漏墨。 圖5係列印頭匣2的部份分解立體圖。頂蓋模44已 被移除以露出入口歧管48及出口歧管50。入口及出口護 罩46、47亦被移除以使5個入口嘴52及5個出口嘴54 外露。入口及出口嘴52、54與附接至入口及出口歧管48 、50之LCP空穴模72中之對應墨水入口 60及墨水出口 61連接。墨水入口 60及墨水出口 61各與LCP通道模68 -41 - 200938387 中之對應主通道24流體連通（見圖6 )。 現在參照圖6，5個主通道24延伸LCP通道模68的 長度且送入LCP通道模68的底側之一系列細通道（未顯 示）。具有界定於其中的複數空氣穴26之LCP空穴模72 與LCP通道模68的頂側相配，使得空氣穴與主通道24流 體連通。空氣穴26藉由壓縮空穴中的空氣用來減弱沿著 主通道24供應的墨水中之震波或壓力脈衝。 φ 黏晶膜66具有黏合於LCP通道模68的底側之一表面 及黏合於列印頭IC30之相對表面。膜66中的複數雷射剝 離孔67提供列印頭IC30及主通道24間之流體連通。US 專利公開案第2007/0206056號中可找到列印頭IC30、膜 66及LCP通道模68的配置的進一步細節，該案的內容倂 入本文中作爲參考。例如，2008年一月16日申請美國專 利申請案第1 2/0 1 4,76 9號中可找到入口歧管48及出口歧 管50的進一步細節，該案的內容倂入本文中作爲參考。 〇 與列印頭IC30的電連接係藉由撓性PCB70來設置， 撓性PCB70盤繞LCP模72及68，且與自每一列印頭 IC3 0上的接合墊（未顯示）延伸之接合線64連接。接合 線64以接合線保護器62而保護。如上述，撓性PCB70包 括接點3 3，當爲了使用而安裝列印頭匣2時，列印頭匣2 與列印引擎3中的互補接點連接。 流體系統 自以上所述，將瞭解到，列印頭匣2具有複數墨水入 -42- 200938387 口 60及墨水出口 61，該等墨水入口 6〇及墨水出口 61可 於所附接的列印頭IC30的LCP通道模68經由主通道24 而饋送墨水。現將詳細說明進出列印頭供應墨水之流體系 統。爲避免疑問’“列印頭”可包含例如與列印頭I c 3 〇附 接一起之LCP通道模68。因此，具有至少一墨水入口及 至少一墨水出口之任何列印頭總成在此可稱爲“列印頭，，。 參照圖7’簡要地顯示依據本發明之流體系統1〇0。 Q 在此將參照簡要圖式說明系統1 〇 〇的每一組件的相對定位 。然而’將瞭解到，列印引擎3中之每一組件的正確定位 將是熟知此項技藝者的設計選擇的要素。 爲簡化起見，顯示一色通道的流體系統100。當然， 單色通道列印頭係在本發明的範圍內。然而，流體系統 100更常與具有複數彩色通道（例如，如圖5及6所示之 5個彩色通道）之全彩噴墨列印頭結合使用。雖然以下討 論一般係關於一色通道，熟知此項技藝者應隨時瞭解到， 〇 多色通道可使用對應的流體系統。確定地，圖20顯示多 色通道流體系統。 正常列印 如圖7所示，系統1 〇〇係配置於正常列印模式，亦即 ，列印頭1 0 2係以墨水注入，且供應至列印頭之墨水1 〇 4 的流體靜壓被調整。典型地，於正常列印中，這是需要保 持恆定墨水流體靜壓，該壓力相對於大氣壓力是負的。爲 防止當列印停止時之列印頭面溢流’負的墨水流體靜壓係 -43- 200938387 需要的。確定地，大部份市場可取得的噴墨印表機操作 墨水流體靜壓，其通常利用墨水槽中的毛細管泡沫來達 〇 於流體系統100中，調壓室106供應墨水104至列 頭的墨水入口 1 0 8。調壓室1 0 6係定位在列印頭1 0 2下 ，且保持墨水的預設位準1 1 0。列印頭1 02在預設位 1 1 0以上的高度控制供應至列印頭之墨水1 0 4的流體靜 ❹ 。實流體靜壓係由知名公式來調整：P= P gh，其中P係 水流體靜壓，P係墨水密度，g係由於重力之加速，以 h係墨水的預設位準11 〇相對於列印頭1 02的高度。列 頭102係典型地定位在墨水的預設位準110以上約10 3 00mm的高度，選擇性地約50至200mm，選擇性地約 至1 50mm，或選擇性地在設定位準以上約90至1 20mm 重力提供用於控制墨水流體靜壓之非常可靠且穩定 手段。假設預設位準Η 〇保持恆定’則墨水流體靜壓亦 Q 保持恆定。 調壓室1 06包含用於於正常列印期間保持設定位 110之浮閥。浮閥包含支臂112，支臂112係以樞軸1 爲中心而樞轉地安裝。浮筒係安裝在支臂112的一 ，且提動閥1 1 8的形式之閥頭係附接至支臂的相對端。 動閥1 1 8係可滑動地容納於閥導1 2 〇 ’且與定位於調壓 106的入口埠124之閥座122密封地接合。入口璋124 向室106的基部定位。 設定位準110係由墨水104中之浮筒116的浮力（ 在 到 印 方 準 壓 墨 及 印 至 80 > 的 將 準 14 端 提 室 朝 以 -44 - 200938387 及室1 06相對於列印頭1 02的位置）來決定。提動閥1 1 8 應在設定位準110對著閥座122密封，而應在浮筒116的 向下移動之時而開封。較佳地，浮閥中應有最小延遲，以 最小化流體靜壓的變化。浮閥的延遲較佳應爲約±2mm或 更小。延遲的潛在來源包括樞轉摩擦、閥導摩擦、順從提 動閥及閥座間的黏附、及槓桿臂至提動閥連結件的鬆動。 自圖7，將看到，當墨水104於正常列印期間自室 φ 106的出口埠126抽出，浮筒116逐增地向下移動，其開 啓入口埠124且容許墨水自墨水容器128再裝塡該室。於 此方式，設定位準1 1 〇被保持且列印頭1 02中的墨水流體 靜壓保持恆定。 浮筒1 1 6較佳地佔有室1 0 6的大部份容積’以提供最 大閉閥力。此閉閥力係藉由槓桿臂1 1 2而放大。然而’浮 筒1 1 6應配置成不會接觸到室1 〇6的側壁以避免黏附。 墨水1 0 4係由定位在設定位準1 1 〇以上的任何高度之 φ 墨水容器128供應至調壓室106。墨水容器I28典型地爲 使用者可更換墨水槽或墨水匣，其在安裝於列印頭時與供 應導管130連接。供應導管130提供墨水容器128及調壓 室1 06的入口埠1 24間之流體連通。 墨水容器128經由第一通氣口 132通風至大氣’第一 通氣口 1 3 2開口入墨水容器的頭部空間。因此’當浮閥開 啓入口堤丨24時，墨水104可簡單地滴入調壓室106°第 一通氣口 1 3 2包含疏水彎曲通道1 3 5 ’當列印頭厘傾斜時 ，疏水彎曲通道1 3 5使通過通氣口的墨水損失最小化。亦 -45- 200938387 可藉由單次使用密封帶（未顯示）來保護通氣口 132，該 密封帶係在列印頭匣安裝於列印頭之前移除。 列印頭1 0 2具有墨水入口 1 〇 8，其經由上游墨水導管 134連接至出口埠126。將瞭解到’如上述之調壓可以具 有墨水入口（而不是墨水出口）之列印頭來達成。 然而，爲注墨的目的（下述），圖7至1 3所示的列 印頭1 0 2亦具有墨水出口 1 3 6，其係連接至下游墨水導管 φ 1 3 8 »下游墨水導管1 3 8具有環路部位1 8 0，環路部位1 8 0 在設定位準110以下成環路狀且然後上升在設定位準的高 度及列印頭102下方。上游墨水導管134及調壓室150的 墨水1 04係經由與頭部空間1 3 9相通的第二通氣口 1 5 0而 敞開至大氣。同樣地，下游墨水導管1 3 8中係經由第三通 氣口 163敞開至大氣。下游墨水導管138中之環路部位 1 80確定在列印頭1 02的出口 1 3 6之墨水係在如入口 1 〇8 的墨水之相同流體靜壓。此因爲由於上游及下游導管敞開 Q 至大氣，下游墨水導管138中的墨水係在設定位準110保 持於環路部位1 80，藉此容許環路部位1 80對設定位準的 平衡。 當然，墨水入口 1 0 8可替代地以例如，電子控制閥（ 見圖1 1的閥1 7 2 )來更換，該閥可使墨水出口丨3 6與大氣 隔絕，使得列印頭1 〇 2於正常列印期間有效地不具墨水出 口。然而，環路部位180提供控制在墨水出口丨36的流體 靜壓的簡單機構，而不需複雜的電子操作閥。 -46- 200938387 列印頭注墨 列印頭注墨要求墨水104經由互連調壓室106 入口及出口埠126之上游墨水導管134而送入列印 的墨水入口 108。爲了提供注墨及排墨的最佳控制 係經由列印頭1 0 2而送入且經由墨水出口 1 3 6而排 水出口 136係連接至下游墨水導管138。一旦墨水 由LCP通道模68中的主通道24而送入墨水104, 〇 IC3 0係藉由毛細管作用而注墨。 原則上’墨水1 04可藉由正加壓列印頭的入口 由負加壓列印頭的出口側經由列印頭1 0 2而送入。 許多問題依照將被注墨的列印頭是否爲濕（例如， 泡）或乾而存在。當正加壓的約1 kPa被施加於列 墨水入口側時，乾的頁寬列印頭適當地注墨。於此 力，未看到墨水自列印頭噴嘴“淌下”。然而，如果 是濕且含有剩餘墨泡，則必要正注墨壓力增加至約 G 在此較高注墨壓力，看到墨水自噴嘴淌下，其需要 印頭維護之移除。 濕列印頭中的流涎現象可藉由使用施加在墨 1 3 6的負壓之注墨來減緩。然而，如果乾列印頭係 壓來注墨，則經由列印頭噴嘴的過多空氣攝取致使 泡沫，這亦是不令人滿意的。因爲濕及乾列印頭具 最佳注墨條件’有需要提供可於任一狀態適當地注 墨系統。 圖8顯示準備注墨乾的未注墨列印頭1 02的狀 的墨水 頭102 ，墨水 出，墨 104經 列印頭 側或藉 然而， 含有墨 印頭的 注墨壓 列印頭 3 kP a 〇 藉由列 水出口 使用複 墨水起 有不同 墨之注 態之流 -47- 200938387 體系統100。現將參照圖8至10詳述流體系 次系統。調壓室1 06的頭部空間1 3 9係經由 埠141及泵出口 144之泵出口導管M2而與 140流體連通。可逆式空氣泵140具有任意 及栗入口 146。因爲該泵係可逆的。泵出口 146可被反向。然而，爲清楚起見，參照以 泵出口及入口標示來說明本系統100。 0 泵出口導管142包含導管接頭148，導: 列印頭102的每一色通道之對應調壓室106 依序連接至對應墨水容器128)而連接。導1 此能夠使單可逆式空氣泵1 40加壓並列的複 使用相同注墨壓力同時注墨列印頭1 〇2的每-泵出口導管142具有第二通氣口 150，· 時，第二通氣口 150以大氣壓力等化室106 大氣壓力，浮閥被關閉’且上游墨水導管 φ 104與室106中的墨水1〇4的設定位準等化 〇 在列印頭1 0 2的出口側上，下游墨水導 系統1〇〇下方成環狀且與定位在列印頭102 154的室入口 152連接。光學感測器156係 室1 5 4用於感測室中的墨水。當室1 5 4中的 測時，光學感測器1 5 6提供反饋信號1 5 8給 室154係經由空氣通道162與空氣室160流 室160係經由第三通氣口 163通風至大氣。 統100的注墨 互連頭部空間 可逆式空氣泵 的泵出口 1 4 4 144及泵入口 上界定之任意 管接頭1 4 8與 (每一調壓室 奢接頭1 4 8因 數室1 〇 6，以 -色通道。 當泵140斷開 內之壓力。在 1 3 4中的墨水 ，如圖8所示 管1 3 8在流體 上方之破泡室 定位鄰接破泡 墨水104被感 泵140。破泡 體連通。空氣 界定於空氣室 -48- 200938387 160的基部之空氣出口 164係經由互連栗入口導管166與 泵入口 146流體連通。破泡室154 (用於列印頭1〇2的每 一色通道）及共同空氣室可以破泡盒的形式結合於一單元 。雖然圖8至1〇中簡要說明對於說明列印頭注墨的本目 的是足夠的’以下將詳細說明破泡盒。 因此’圖8顯示在注墨乾列印頭丨02前之流體系統。 由於第二通氣口 150與頭部空間139流體連通，上游墨水 Q 導管的墨水1〇4與調壓室1〇6之墨水1〇4已等化。當泵 140係切換在（向前方向）時，空氣被打入調壓室1〇6且 正加壓頭部空間139。使用空氣泵來加壓供應導管140意 指，注墨（及排墨）可使用單一低成本的健全組件來達成 。相比之下，線類蠕動墨水泵更爲昂貴且可能易於故障。 如圖9所示，當頭部空間1 3 9被加壓且墨水被上推於 上游墨水導管134時而調壓室中的墨水104的位準下降。 雖然浮閥在墨水位準下降時開啓室106的入口埠124，墨 φ 水由於單向止回閥170而仍與墨水容器128隔絕。止回閥 170係定位於互連墨水容器128及入口璋124之墨水供應 導管130，通常爲對墨水容器的連結的一部份。止回閥 1 7 0容許墨水流入室1 〇 6，而不容許墨水流動於相反方向 。因此，正壓的頭部空間139迫使來自調壓室之墨水1〇4 進入墨水入口 1 〇 8且通過列印頭1 〇 2。爲此目的，重要的 是，調壓室1 〇 6含有足夠墨水1 〇 4以注墨列印頭1 〇 2。 因爲泵入口 146係與墨水出口 136流體連通，墨水出 口受到吸力，使得當泵140於向前方向接通時’墨水104 -49- 200938387 係經由列印頭1 02推與吸。顯著地，不管列印頭1 02在注 墨前是否爲濕或乾，此推吸作用於注墨操作期間最小化任 何噴嘴流涎。此應與圖1 1所示的配置成對比，其中空氣 出口 164未與泵入口 146流體連通。 再次參照圖9，可見到，墨水1 04於注墨期間係經由 列印頭1 02而引出，且經由下游墨水導管1 3 8進入破泡室 154。當光學感測器156贛測到破泡室中的墨水104時， D 其傳送反饋信號158至泵140(通常經由微處理器，未顯 示），反饋信號158指示泵斷開。光學感測器156及反饋 信號1 5 8保證列印頭在泵1 40斷開時被完全注墨。 現在回到圖1 〇，當泵1 40被斷開時，由於更多自墨水 容器128之墨水引出且補充使用於注墨的墨水，止回閥 170開啓且調壓室106中的墨水104回到設定位準110。 附加地，某些下游墨水被容許經由列印頭1 02自破泡室 154引回且經由出口埠126至調壓室106。然而，下游導 〇 管138中的環路部位180防止列印頭102排墨。因此，如 圖10所示，由於上游及下游導管134、138經由通氣口 150及163而敞開至大氣，環路部位180中的墨水104與 調壓室1 0 6中的墨水的設定位準1 1 0等化。 作爲下游導管138中的環路部位180之替代物，電子 控制閥1 72可被定位於下游導管以控制通過其中之墨水流 量。圖1 1顯示此種配置。閥1 72可於注墨期間被敞開’ 且然後在泵1 40切換時同步關閉以防止經由列印頭1 02之 回流。通常，因爲環路部位1 8 0減少流體系統1 00所需之 -50- 200938387 昂貴組件的數量，環路配置1 8 0對於電子控制閥1 7 2係較 佳的。 再次回到圖1 〇，將見到，已流出墨水之下游導管1 3 8 的部份以及破泡室154含有複數墨水泡174。此些及其它 墨水泡1 74於而後的注墨操作可能會有問題’以下將詳述 〇 列印頭排墨 爲了更換列印頭1 02，舊列印頭必須先排墨。沒有此 種排墨，列印頭的更換將是不可忍受的麻煩操作。圖12 顯示配置用於列印頭排墨操作之流體系統1 〇 〇。於圖1 2， 空氣泵1 40被反向且墨水係自下游導管1 3 8流出經由列印 頭102，且經由出口埠126至調壓室106。 因爲調壓室1 06中之墨水1 04的位準上升，浮閥關閉 入口埠1 24，藉此使室1 0 6與墨水容器1 2 8隔絕。因此， 〇 浮閥不僅於正常列印期間調整墨水流體靜壓，而且於排墨 期間用來使調壓室1 0 6自墨水容器1 2 8隔絕。因爲浮閥防 止於排墨操作期間自墨水容器128吸入泵出口導管142且 吸入泵1 4 0，浮閥的附加功能係重要的。當然，調壓室應 具有足夠容量來容納於排墨期間接收於其中之墨水。 明顯地，因爲列印頭1 02及下游導管1 3 8中的墨水全 部回收到調壓室1 06，於排墨期間僅有最小或沒有墨水浪 費。 一旦下游導管1 3 8、列印頭1 02及上游導管1 3 4中之 200938387 所有墨水已流入調壓室106，泵140被斷開。泵 在預定期間後斷開。現在回到圖1 3，可見到，當 ，來自調壓室106之墨水104流至上游導管134 調壓室1 06的位準等化。因此，在此排墨階段， 之墨水104的體積係相當高，墨水在高於設定位 位準等化，且浮閥保持入口埠124關閉。因此， 隔絕墨水容器，墨水1 04被防止自墨水容器1 2 8 〇 導管134。再者，浮閥於列印頭排墨操作期間的 係本流體系統100的重要特徵。 仍回到圖1 3，當泵被斷開時，列印頭1 0 2可 以替代列印頭更換。明顯地，複數墨水泡1 74存 管134及下游導管138»重要的是，此些墨水泡 不利地影響替代列印頭的後續注墨操作。 更換用列印頭注墨 G 圖14顯示更換用列印頭注墨操作，其接在 印頭1 02的安裝於圖1 3所示之排墨流體系統之 楚起見，更換用列印頭於以下討論仍標示爲列印！ 與圖8至1 〇所示的注墨操作對比下，上游 管1 3 4、1 3 8中現在有墨水泡1 74，其必須經由該 。然而，因爲（如上述）泵140於注墨期間經 102推與吸墨水104，上游導管134中之墨水泡 造成必要注墨壓力及噴嘴流涎的明顯增加被避免 如上述，列印頭注墨依賴下游墨水導管1 3 8 140通常 泵被斷開 直到其與 調壓室中 準1 1 0之 因爲浮閥 流入上游 隔絕功能 被移除且 在上游導 1 74不會 更換用列 後。爲清 直 102 〇 及下游導 系統沖掉 由列印頭 174不會 〇 中之墨水 -52- 200938387 104的準確檢測。當墨水104被感測傳送於下游導管138 時，系統“知道”列印頭1 〇2被注墨且泵1 40可能要斷開。 典型地，光學感測器被使用來感測墨水1 04。 然而，現在下游導管138含有複數剩餘墨水泡174, 光學感測器有可能幻像地感測到墨水。換言之，如果感測 器感測到墨水泡1 74，而不是經由系統自墨水1 04的本體 吸出之前進墨水前緣，則即使列印頭1 02尙未完全注墨， 0 反饋信號158可能仍被傳送至泵140。使下游導管138中 的墨水泡1 74所造成之墨水的幻像感測最小化是重要的， 以提供更換用列印頭的有效注墨。泵1 40應僅在感測器感 測到前進墨水前緣時斷開，而不是在感測到剩餘受陷的墨 水泡1 7 4時。 破泡室1 54提供可避免墨泡1 04的幻像地感測之機構 。如以下更進一步的詳述，破泡室1 5 4係成形來促成經由 室入口 152進入室之墨水泡174的擴大及破裂。通常，破 〇 泡室154比引入該室的下游導管138具有更大的直徑及更 淺的側壁曲度。該配置意指，經由室入口 1 5 2進入墨水泡 174通常在預定破泡點或以下全都破裂於室154內。光學 感測器1 5 6定位來感測破泡點以上之墨水，光學感測器 156不會感測墨水泡174。僅來自墨水104的本體之前進 墨水前緣能夠達到感測器1 5 6且觸發反饋信號1 5 8，該信 號斷開泵140。一旦栗140被斷開，墨水104流至環路部 位1 80且與設定位準Π 0等化，如以上參照圖1 〇所述。 因此，流體系統1 〇 〇係適於許多功能，包括控制於正 -53- 200938387 常列印期間的墨水流體靜壓、列印頭注墨、列印頭排墨及 致能列印頭更換。 以下將更加詳述破泡盒的進一步特徵及流體系統100 的其它各別組件。 破泡盒 參照圖15至17，破泡盒200係二部份模製單元，其 Q 包含室模202及具有黏附至其上的聚合密封膜206之蓋模 204。破泡盒200係用於複數墨水通道之共同單元，使得 多通道列印頭僅需一盒（見圖20)。依據上述之列印頭匣 2，破泡盒200係配置與5個墨水通道一起使用。因此， 室模202包含5個破泡室154A-E，每一者於其基部具有 各別室入口 152。室模202另包含用於每一破泡室154之 共同空氣室160。 每一破泡室154具有提供大致新月形室之彎曲側壁。 Ο 此形理想地適於擴大且因此破裂經由室入口 152進入之墨 水泡174。末端室154A包含主室213及浮球室214，浮球 室214配置來容納浮球（未顯示）。浮球室214係與主室 213流體連通使得浮球的高度代表浮球室214中之墨水的 高度，且確實地’受到相等注墨壓力之所有其它室154B-E的墨水高度。因爲所有室154A-E係與泵140流體連通 且受到相等注墨壓力，僅一室（例如，末端室1 54A )需 要有感測器。 光學感測器1 56 (未顯示於圖1 5至1 7 )係定位鄰接 -54- 200938387 浮球室2 1 4以感測預定破泡點上方之浮球。因此，浮球室 2 1 4通常係透明或至少具有能夠使光學感測器1 5 6感測浮 球之透視窗。當然，可能替代地不使用浮球，且光學感測 器156可自動簡單感測墨水。 蓋模204包含複數空氣通道162A-E，每一者提供各 別破泡盒154A-E及共同空氣室160間之流體連通。每一 空氣通道162具有通入各別破泡室154的頂部之通道入口 Q 218及通入共同室160的頂部之通道出口 219。 空氣通道162通常係彎曲，且每一通道包含二個集墨 胃220。再者，蓋模2〇4通常由疏水材料構成使得彎曲空 氣通道1 62具有疏水側壁。這些特徵一起最小化破泡室 154A-E中的墨水經由空氣通道162A-E而沉入共同空氣室 1 6 0的可能性。因此，破泡盒2 0 0是彈性而傾斜甚至翻轉 顛倒。界定於蓋模2〇4之空氣通道162係以聚合密封膜 2 0 6密封。 〇 空氣室160具有謝定於其基部之空氣出口 164。當盒 2〇〇安裝於印表機上時空氣出口 164係經由泵入口導管 166連接至泵入口 146。空氣出口 164係大致中央地定位 於空氣室160的基部，且，如圖15及16所示’通道出口 219係偏離空氣出口。藉由使通道出口 219偏離空氣出口 164，確定的是，即使小量墨水沉入空氣室160中之墨水 收集區，無墨水可經由空氣出口 164流出且可能弄污空氣 泵140。再者，換氣管224自空氣出口 164朝向空氣室 160的頂部延伸。換氣管224增加空氣室160的有效墨水 -55- 200938387 收集容積。如圖15所示，雖然換氣管224若需要可增長 ，換氣管224係相當短。 蓋模204亦具有界定其中的複數通氣口 163，通氣口 163係定位成使空氣室160通氣至大氣。微視通氣口 163 係配置成可數位地戳破該等通氣口以提供與空氣泵140結 合之最佳注墨壓力。已戳破的通氣口 163的數量越大，注 墨壓力越低。意外的是，將戳破通氣口 163;該等通氣口 ❹ 僅被設置來促進盒2 00的製造以使該盒可被”調整”以使用 於各種不同印表機，每一印表機具有其自己的最佳注墨壓 力。 自前述，將領會到，破泡盒2 0 0的設計最小化（且較 佳防止）任何墨水於注墨期間到達空氣泵1 40。因此，破 泡室1 54亦作用如膨脹室，該室可容納相對大量的墨水。 最小化達到空氣泵1 40的墨水的可能性。重要的是，因爲 空氣泵的故障將影響印表機的整體操作，空氣泵140係以 〇 此方式保護。即使空氣泵140對於可能墨水弄污是足夠健 全，混於栗入口導管166之任何色及混合墨水對於調壓室 106的重分配典型地是印表機的災難。 於某些實施例，破泡盒可被使用而不需光學感測器。 列印頭注墨的控制可利用定時器來達到，定時器與空氣泵 1 4 0合作以限制其操作於已知注墨（或排墨）期間。如果 例如於注墨期間發生意外壓變，下游墨水導管1 3 8中的破 泡盒200防止泵140的弄污或混色。 -56- 200938387 調壓室 圖18以分解形式顯示調壓室106。調壓室106包含具 有入口埠124與出口埠126之主殼250、及具有頭部空間 埠141之蓋部252。蓋部242固定至主殻25 0以形成室 106。主殻250及蓋部252典型地以模製塑膠構成。 樞軸臂總成包含具有在一端的浮架113及相對端的提 動座115之支臂112。浮筒116係安裝於浮架113，而提 0 動閥118係安裝於提動座115。支臂112係以樞軸114樞 轉地安裝，樞軸1 14固定在主殻250的側壁之間。樞軸 1 1 4係定位以提供最大槓桿力給提動閥1 1 8。樞軸臂總成 的所有組件典型地以模製塑膠形成，除了不鏽鋼樞軸1 1 4 〇 將領會到，調壓室1 06係無需特別製造技術之相對低 廉構造。 〇 具有流體組件的列印引擎 列印引擎3典型地具有一排朝向其基部安裝之調壓室 1 06。藉由將調壓室106安裝在列印引擎3的基部，在列 印引擎的整體配置上有最小衝擊，特別是整體高度。 每一彩色通道通常其自己的容器128及調壓室1〇6。 因此，列印引擎3具有5個墨水容器128及5個調壓室 106。用於5個通道列印引擎3之典型彩色通道配置係 CMYKK 或 CM YK ( IR )。 不像墨水容器128及列印頭匣2，調壓室106於列印 -57- 200938387 引擎3未被預期是使用者可更換。 圖19顯示列印引擎3包含調壓室i 〇6的排、破泡盒 200及複數使用者可更換墨水匣的形式之墨水容器128。 圖1 9未顯示這些組件間之流體連接，而將領會到，這些 連接在此係依據流體系統1 〇〇以適合管製作而成。 多通道流體連接 〇 雖然圖19顯示列印引擎3中之流體系統的每一組件 的相對定位。圖20顯示用於五通道列印頭匣2之流體連 接。雖然圖20顯示用於五通道列印頭之流體連接，將領 會到’相似流體連接可被使用於任何想要數量的彩色通道 〇 因此’一排墨水匣1 2 8經由供應導管1 3 0供應墨水給 各別調壓室106。每一室106具有與各別泵出口導管142 之頭部空間，栗出口導管142全都引入導管接頭148。導 Ο 管接頭148係經由共同接頭導管149連接至泵140的空氣 出口。導管接頭148具有界定其中之第二通氣口 150。 每一室106的出口埠係經由上游墨水導管134連接至 列印頭匣2的墨水入口。下游墨水導管1 3 8具有連接至列 印頭匣2的墨水出口之一端及連接至破泡盒200的各別破 泡室之相對端。泵入口導管166將破泡盒200的空氣出口 連接至泵140的空氣入口。 當然將領會到，本發明已單單地經由實例來說明，以 及細節的修改可在附加請求項所界定之本發明的範圍內而 -58- 200938387 完成。 【圖式簡單說明】 圖1顯示安裝於印表機的列印引擎之列印頭匣； 圖2顯示沒有安裝列印頭匣之列印引擎，以使入口及 出口墨岐管外露； 圖3係完整列印頭匣的立體圖： φ 圖4顯示圖3的列印頭匣，其保護蓋被移除； 圖5係圖3所示的列印頭匣的分解立體圖； 圖6係形成圖3所示的之列印頭匣的一部份之列印頭 的分解立體圖； 圖7係依據本發明之流體系統的示意圖，其配置用於 正常列印； 圖8顯示圖7的流體系統，其具有準備爲列印頭注墨 之配置； Φ 圖9顯示配置用於列印頭注墨之圖7的流體系統； 圖1 〇顯示在列印頭注墨後之圖7的流體系統； 圖11顯示依據本發明之替代流體系統； 圖1 2顯示配置用於列印頭排墨之圖7的流體系統； 圖13顯示排墨配置之圖7的流體系統，其列印頭被 移除； 圖1 4顯示安裝新列印頭且注墨之圖1 3的流體系統； 圖1 5係依據本發明之破泡盒的分解頂部立體圖； 圖16係圖15所示之破泡盒的分解底部立體圖； -59- 200938387 圖1 7係圖1 5所示之組好的破泡盒的立體圖； 圖18係調壓室的分解立體圖； 圖1 9係圖1所示具有流體組件之列印引擎的立體圖 圖20顯示依據本發明之五通道供墨系統的流體連接 φ 【主要元件符號說明】 P :墨水流體靜壓 P :墨水密度 g :重力 h :高度 2 :列印頭匣 3 :列印引擎 20 :插座 φ 20B :入口插座 20A :出口插座 22 :孔口 24 :主通道 26 :空氣穴 2 7 :閂鎖 3 0 :列印頭IC 3 3 :接點 42 :保護蓋 -60- 200938387 頂模 入口護罩 出口護罩 墨水入口歧管 墨水出口歧管 嘴 嘴 ❹ 蓋件 紋理握持表面 墨水入口 墨水出口 接合線保護器 接合線 黏晶膜 雷射剝離孔 LCP通道模 撓性P C B LCP空穴模 :流體系統 :列印頭 • 墨水 :調壓室 :墨水入口 :預設位準 -61 - 200938387

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 〇 1 1 1 1 1 1 1 1 =支臂 :浮架 :樞軸 :提動座 :浮筒 :提升閥 :閥導 :閥座 :入口埠 :出口埠 :墨水槽 :供應導管 :第一通氣口 :上游墨水導管 =疏水彎曲通道 :墨水出口 :下游墨水導管 :頭部空間 :可逆式空氣泵 :頭部空間埠 :泵出口導管 :泵出口 :泵入口 :導管接頭 -62- 1 200938387 Ο 共同接頭導管 第二通氣口 室入口 破泡室 -Ε :破泡室 光學感測器 反饋信號 空氣室 空氣通道 -Ε :空氣通道 第二通氣口 空氣出口 泵入口導管 止回閥 電子控制閥 墨水泡 環路部位 破泡盒 室模 蓋模 聚合密封膜 主室 浮球室 通道入口 -63 200938387 219 :通道出口 220 :集墨胃 224 :換氣管 2 4 2 :蓋部 250 :主殼 2 5 2 :蓋部

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Claims (1)

1. 200938387 十、申請專利範圍 1. 一種印表機，包含： 列印頭，其具有墨水入口及墨水出口； 調壓室，其具有經由上游墨水導管連接至該墨水入口 之出口埠，該室含有在該列印頭下方的第一位準之墨水， 其中該第一墨水位準上方之頭部空間係敞開於大氣；及 下游墨水導管，其連接至該墨水出口且終止在該第一 Q 墨水位準上方，該下游墨水導管係敞開於大氣， 其中該下游墨水導管包含通過該第一墨水位準下方之 環路部位，以使於列印配置，該環路部位中的第二墨水位 準係等於該室中的該第一墨水位準。 2. 如申請專利範圍第1項之印表機，包含用於保持 預定第一墨水位準於該室之機構，該預定第一墨水位準控 制供應至該墨水入口之墨水的流體靜壓。 3. 如申請專利範圍第2項之印表機，其中相對於大 〇 氣壓力之該流體靜壓被界定爲pgh，其中p係墨水的密度 ，g係由於重力之加速度，以及h係該預定第一墨水位準 相對於該列印頭的高度。 4. 如申請專利範圍第2項之印表機，其中用於保持 該預定第一墨水位準之該機構包含與含於該調壓室的浮閥 合作之墨水容器。 5 .如申請專利範圍第4項之印表機，其中該浮閥包 含： 支臂，其以樞軸爲中心樞轉地安裝； -65- 200938387 浮筒，其安裝在該支臂的一端；及 閥頭，其安裝在該支臂的相對端， 其中該閥頭係定位用於密封與在該調壓室的入口埠的 閥座之嚙合。 6. 如申請專利範圍第5項之印表機，其中該調壓室 的該入口埠及該出口埠係朝向該室的基部而定位。 7. 如申請專利範圍第1項之印表機，另包含列印頭 ^ 注墨系統。 8. 如申請專利範圍第7項之印表機，包含： 空氣泵，其與該墨水室中該墨水上方之該頭部空間相 通； 閥，其定位在該墨水容器及該入口埠之間， 其中於該注墨配置，該閥係配置成被關閉以及該泵係 配置成正加壓該頭部空間，藉此迫使墨水自該室注入該下 游墨水導管。 Q 9.如申請專利範圍第8項之印表機，其中感測器係 定位用於朝向該下游墨水導管的終端而感測墨水，該感測 器與該泵合作使得該泵在該感測器感測任何墨水時被關閉 〇 1 〇 .如申請專利範圍第8項之印表機，其中該環路部 位控制自該下游墨水管線回流入該調壓室之墨水量以使在 注墨後恢復該列印配置。 11.如申請專利範圍第9項之印表機，其中該感測器 係光學感測器。 -66- 200938387 1 2.如申請專利範圍第9項之印表機，另包含用於使 該下游墨水管線中墨泡所造成之墨水的幻像感測減至最小 之機構。 13.如申請專利範圍第1 2項之印表機，包含破泡盒 ，該盒包括： 至少一破泡室，其具有各別室入口；及 空氣出口。 〇 14.如申請專利範圍第1 3項之印表機，其中該空氣 出口係敞開於大氣，或該空氣出口與該空氣栗的泵入口相 通。 15. 如申請專利範圍第1 3項之印表機，其中該至少 一破泡室係依尺寸促使經由該室入口進入該室之墨泡的膨 脹及破裂。 16. 如申請專利範圍第1 5項之印表機，其中該破泡 盒包含數個破泡室，每一室對應於該印表機的各別墨水通 〇 道。 1 7 .如申請專利範圍第1 3項之印表機，其中該破泡 盒包含經由界定於該盒的頂部的空氣通道而與該至少一破 泡室流體連通之空氣室，該空氣出口係界定於該空氣室。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項之印表機，其中該空氣 通道係疏水彎曲通道，其包含至少一集墨胃，該空氣通道 使在該盒傾斜時墨水對該空氣室的轉移減至最小。 19.如申請專利範圍第7項之印表機，其中該泵係可 逆式泵。 -67- 200938387 20.如申請專利範圍第1 9項之印表機，其中於排墨 配置中，該泵被反向以及墨水自該列印頭朝向該調壓室而 引出。

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