喷墨打印机的利记博彩app

专利名称：喷墨打印机的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种喷墨打印机以及一种促进对喷墨打印机中的油墨和空气进行分离的装置。本发明的方面还提供一种在喷墨打印机中使用的墨罐，该墨罐包括用于促进油墨和空气分离的装置，并且，还可选地包括过滤器，以及包含该墨罐的可拆卸模块。
背景技术：
连续喷墨打印机通常用于在工业产品以及包装上打印标识和其他可变数据。在连续喷墨打印机的操作期间，产生连续的墨滴流并且提供用于使飞行的墨滴偏转的装置，使得不同的墨滴能够行进至不同的目的地。由于墨滴是连续地产生的，仅需要墨滴中的一些用于打印。因而，需要用于打印的墨滴被布置为沿着使得这些墨滴到达将被打印到其上的表面的方向行进，而不需要用于打印的墨滴被布置为行进至通常称作墨槽的装置，这些墨 滴被收集在该装置中。在几乎所有的现代化连续喷墨打印机中，在墨槽处收集的油墨返回至墨罐，油墨从墨罐中供给至形成油墨滴流的装置(有时称作喷墨头)。这种打印机通常称作连续喷墨打印机，因为即使在不需要打印用的油墨时也产生油墨喷射流，这与按需滴墨打印机不同，在按需滴墨打印机中，打印过程涉及到仅产生需要用于打印的油墨。通常，油墨在潮湿时是导电的，并且提供电极装置以捕获在墨滴上的电荷并形成静电场以便偏转该带电墨滴。喷墨头、多种电极和墨槽以适当的空间关系固定在打印头中。多种罐、泵、控制电路等容置在打印机本体中，并且打印头常常通过用于承载流体管线和电线的柔性导管连接至本体，该柔性导管可为数米长。油墨包含一种或更多种着色物质以及例如为粘结剂树脂的多种其他的成分，该粘结剂树脂承载于例如甲基乙基酮、丙酮或乙醇的溶剂中。该溶剂有高度挥发性，以便确保已打印的墨滴快速变干。因此，该溶剂有在打印机的操作期间从油墨中蒸发的趋势，使得在墨罐中的油墨变得过于浓缩。因而，典型的喷墨打印机还会具有备用溶剂的罐(也容置在主体中)以及用于直接或间接地监测油墨粘度的装置。当粘度超过预定水平时，少量的溶剂将从溶剂罐中输送到该墨罐中以稀释该油墨。为了使由墨槽收集的油墨沿着墨槽管线输送离开该墨槽,常常从抽吸源向该墨槽管线施加抽吸，通常，该抽吸源位于主打印机本体中。沿着墨槽管线行进的流体将为油墨和空气的混合物。由于施加至墨槽管线的抽吸，以及因为从喷墨头至墨槽移动通过空气的墨滴不可避免地在它们的路径中夹带了一些空气，以此导致空气不可避免地进入到墨槽中。因而，从墨槽返回至墨罐的油墨变成与空气混合的油墨。如果在油墨返回到喷墨头时该空气保留在油墨中，则其将趋于干扰油墨喷射流的形成。例如，在油墨离开喷墨头通过喷射流形成喷嘴之前，该油墨可立即处于大约为大气压力的三倍的压力。在该压力下，与油墨混合的任何空气都将被大幅度地压缩。油墨一离开喷嘴，将立即暴露于大气压力。这种压力变化将使得混合到油墨中的任何空气突然地膨胀，干扰喷射流。另外，气泡能够部分地堵塞该喷嘴，这可能使得油墨喷射流不稳定或不均匀，这进而干扰了喷射流破裂成墨滴，从而不正确地偏转墨滴。不正确的偏转既导致了不正确的打印，又导致了打印头和/或将被打印到其上的表面的油墨污染。喷嘴的部分堵塞还可能改变喷墨的行进方向，引起其撞击打印头的部件。因此，最好是确保在油墨返回喷墨头之前，随着油墨返回墨罐而混入到油墨中的空气充分地从油墨中分离出来。油墨还趋于积聚不期望的颗粒物质，例如干燥的油墨粒子、粉尘等。最好是将该颗粒从油墨中移除，因为它可能引起例如由完全地或部分地堵塞喷墨头的喷嘴而造成的问题。油墨可穿过过滤器以移除这种物质。然而，在一些情况下，混入到油墨的空气可穿过该过滤器，特别是当空气为极小的气泡形式时，因此不能够依赖过滤器来防止空气保留在返回至喷墨头的油墨中。

发明内容
在一个方面中，本发明提供一种用于促进油墨与空气分离的装置，包括至少一个板，该板布置为使得在使用中油墨能够流动经过该板的上表面。优选地，存在彼此至少部分 地重叠的多个板，使得油墨能够依次流经每个板的上表面。优选地，这些板通常为平行的，至少在它们重叠的部分为平行的。本发明的另一方面提供一种组件，包括用于促进油墨与空气分离的装置一级定位在该装置下方的油墨过滤器。本发明的又一方面提供一种用于喷墨打印机的墨罐，该罐包含用于促进油墨与空气分离的装置，该罐可包括或不包括油墨过滤器。在另一方面中，本发明提供一种可拆卸模块，包括墨罐，该墨罐可选地带有柄。本发明的另一方面提供一种喷墨打印机，包括该用于促进油墨与空气分离的装置，或者包括该组件、该墨罐或该可拆卸模块。本发明的另一方面提供一种在喷墨打印机中将空气与油墨分离的方法，其中，包含将空气将要与其分离的油墨经过至少一个大体水平的板。优选地，油墨依次地经过彼此至少部分地重叠的多个板。优选地，这些板平行，至少在它们重叠之处平行。优选地，这个板或这些板位于墨罐中，并且已经过这个板或这些板的油墨朝着罐的底部经过并接着离开该罐。该罐可包含或不包含油墨在离开该罐时经过的油墨过滤器。在本发明的包括含有板(一个或多个)的墨罐的方面中，该墨罐可为油墨供给罐，该油墨供给罐保持将要供给到打印机的流体系统的另一部分中的油墨体积。在操作中，可控制罐以容纳IOOml至IOOOml范围内的油墨体积，例如，它可被控制以保持500ml至550ml的油墨。其他的装置也是可以的。例如，该罐可为专用的空气分离罐，并且该罐可布置为不保持超过经过用于促进油墨与空气分离的装置的任何大量的油墨体积。优选地，每个板在其最长尺寸处的(如果是圆形，则为直径)跨度为至少50mm，并且合宜地可为80至120mm的范围内的截面。优选地，每个板具有至少2000mm2的面积(每个面)，并且合宜地可具有5000mm2至14000mm2的范围内的面积(每个面)。该面积在此指“肉眼可见的”面积，例如通过矩形的侧边的长度或通过圆形的半径计算的面积。据认为，由于油墨(或者更确切地说，为油墨/空气混合物)流动经过板的面，在板的表面与夹带到油墨中的气泡之间的相互作用趋于减缓该气泡并趋于使得它们聚集和/或合并，因而使得气泡在重力作用下更容易与油墨分离。如果该板比上文中指出的小，则每块板的小的表面面积意味着可能将需要大量的板以提供油墨与空气之间的充分的分离，从而达到实际效益，这是不方便的。这些板可比上文中指出的大，但随着每块板的尺寸增加，如果期望紧凑化设计，则把整个装置装配到喷墨打印机的本体之中将变得困难。优选地，相邻的板之间在板重叠之处的间隔为IOmm或更小，更优选地，至少在一对相邻的板的间隙的情形下为2mm至5mm的范围。更优选地，这是对于相邻的板之间大部分或所有的间隔的情况。取决于例如油墨通过装置的体积流率以及板的总尺寸等因素，相邻板之间的间隔可引起油墨、或在油墨的顶部上漂浮的气泡或泡沫与板上方的板的下侧接触。这提供了使气泡在其上积聚的另一表面，并且还可趋于减缓气泡的流率，使得气泡与油墨分离的时间变得更长。优选地，至少一个板并优选地大部分或所有的板的上侧的至少一部分且更优选地两侧的至少一部分在与使用中的油墨接触的表面处为带有纹理的而非完全光滑的。纹理化的程度可提供具有I. 5 μ m至20 μ m的范围中的Ra的粗糙度。粗糙的表面似乎与油墨中的微泡发生比完全光滑的表面更大程度的相互作用，因而促进气泡彼此聚集并合并的趋势并 且还趋于减缓气泡的流动。这是令人满意的，因为气泡的尺寸越大且其在板上流动所花费的时间越长，则它越能趋于与油墨分离。这种效果视为得到了提升，因为粗糙度在微观层面上增加了板的有效表面面积，因而为微泡提供了相互作用的增加了的面积。板优选地为大体平坦的，但不必为完全平坦的。例如，板可为成脊状的或隆起的以便分散油墨的流动，或者为中凹的或具有围绕其圆周的一部分或全部的凸缘以便收集并保持油墨或者控制其流动。然而，令人优选避免会趋于限定将油墨集中为流的流动通道，这是由于这将加速油墨流动并减小油墨与板的表面之间的相互作用。另外可在前述的一个板或多个板下方设置斜板。这提供能够让油墨向下流动的表面以便加入一定体积的至少部分地脱气的油墨。这种装置允许油墨流动到该体积中以平顺地加入到其中，而不会形成新的气泡或者混合到该体积中存在的油墨中。这允许体积中的油墨为分层的，使得新加入的仍然包含一些残留的空气气泡的油墨位于已经在该体积中停留较长时间的油墨上方。这使得任何残留的空气气泡在油墨向下移动到体积的底部时上升离开该油墨，从而从体积底部抽吸的油墨比新加入该体积中的油墨更好地进行脱气。在优选实施方式中，油墨在板上的流动在离开板的边缘并朝着一个板上的板的中央的方向上流动与在离开板的中央并朝着下一个板或前一个板上的板的边缘的方向上流动之间交替。在适于用于这种流动方式的构造中，意图用于离开板的边缘进行流动的板可具有凸起的凸缘(rim)，以防止油墨溢出板的边缘，并且一个或更多个孔位于从凸缘向内的位置以允许油墨流动通过该板。而且，在适于用于这种流动方式的构造中，意图用于朝着边缘流动的板对于其边缘的至少一部分而言为无凸缘的(rimless),以允许油墨溢出该边缘，并且，在这种情形中，可不具有任何孔，以允许油墨流动通过板。在一个实施方式中，用于喷墨打印机的墨罐组件包括外壳和设置在该外壳中的流体入口。包括顶部表面的板设置在该壳体内部并构造为接收来自于流体入口的液体并沿着该顶部表面分散该液体。该板布置为用于使液体溢出其边缘，或者开口设置在板中用于液体流动通过。在外壳的底部设置液体保持区域。液体保持区域构造为接收已溢出板的边缘或已经过板中的开口的液体。过滤器组件包括具有第一过滤器介质侧部和第二过滤器介质侧部的过滤器介质。过滤器组件设置在壳体中并与液体保持体积流体连通。过滤器组件构造为过滤从第一过滤器介质侧部至第二过滤器介质侧部而通过过滤器介质的液体。流体入口与过滤器介质的第二过滤器侧部流体连通。在另一实施方式中，提供了一种将空气从油墨组合物中移除的方法，包括如下步骤提供具有包括顶部表面的板的分离组件。将油墨组合物设置到板的顶部表面上并沿着顶部表面分散以促进空气气泡的增长并减缓油墨组合物的流率。油墨组合物向下流动通过板中的孔或者在板的边缘上流动。气泡彼此粘合并/或合并为更大的气泡，与油墨组合物分离，并以来自分离组件的空气的形式被移除。在流体保持区域中收集油墨组合物。通过过滤器组件对油墨组合物进行过滤。接着将过滤好的油墨组合物从分离组件中移除。
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总之，用于喷墨打印机的油墨/空气分离器具有一个或更多个板，该一个或更多个板可具有或不具有凸缘，油墨/空气混合物能够在其上分散。优选地，存在多于一个的板，并且混合物从一个板溢流到另一个板。优选地，相邻的板被间隔为使得两个板之间的混合物既接触其下方的表面又接触其上方的表面。优选地，被混合物接触的板中的一些或全部都为粗糙的。油墨/空气混合物与板的表面之间的相互作用趋于减缓极小的空气气泡的流动并促进它们积聚和/或合并。油墨空气分离器可连接在从连续喷墨打印机的墨槽返回到墨罐的未使用的油墨的路径中，或者可放置在墨罐内部。本发明的实施方式可包括上文的第I段至第7段中所讨论的特征中的一些或全部特征。例如，打印机的优选实施方式包括喷墨头或喷射出将分离为墨滴的连续的油墨喷射流的其他装置、捕获墨滴上的电荷并形成电磁场以偏转带电的墨滴的电极装置、墨槽和捕捉不用于打印的墨滴的其他装置、用于接收来自墨槽或捕捉墨滴的其他装置的油墨的墨槽管线、用于向墨槽管线施加抽吸以将油墨从墨槽或其他装置中抽到墨槽管线中的抽吸源、接收来自墨槽管线的墨罐、以及用于促进油墨与空气分离的装置，该装置位于墨罐中或位于其上游(“上游”参照油墨从墨槽或其他装置向墨罐的流动而限定)。喷墨头、各个电极和墨槽可以以适当的空间关系固定在打印头中。


图I示出适合于结合本发明的实施方式的喷墨头。图2为示出图I的打印机的打印头的主要部件的平面图。图3为示出图I的打印机的打印头的主要部件的侧视图。图4为图I的打印机的流体系统的一部分的示意图。图5为根据本发明的第一实施方式的在图I的打印机中的油墨供给罐及其主要部件的分解图。图6为图5的墨罐处于其组装状态下的端视图。图7示出通过图5的油墨供给罐的截面。图8为图5的油墨供给罐的盖部的仰视图。图9示出通过图5的油墨供给罐的盖部的截面。图10为图5的油墨供给罐的进一步的截面图，其示出流体流动通过该罐的路径。图11为图5的油墨供给罐中的油墨/空气分离装置的无凸缘的上平板的俯视图。图12示出通过图11的板的截面。图13为图5的油墨供给罐中的油墨/空气分离装置的有凸缘的上平板的俯视图。图14示出通过图13的板的截面。
图15为图5的油墨供给罐中的油墨/空气分离装置的无凸缘的下平板的俯视图。图16示出通过图15的板的截面。图17为图5的油墨供给罐中的油墨/空气分离装置的有凸缘的下平板的俯视图。图18示出通过图17的板的截面。图19为图5的油墨供给罐的油墨/空气分离装置的锥形斜板的俯视图。图20示出通过图19的板的截面。图21为通过与图7类似的油墨供给罐的截面图，其示出用于油墨过滤器组件的替代性构造。图22示出通过根据本发明的第二实施方式的油墨/空气分离器的平板的截面。图23为根据本发明的第三实施方式的油墨/空气分离器中的板的平面图。图24示出通过第三实施方式的油墨分离器的截面，其使用图23中示出的板。图25为在本发明的第四实施方式中与图4类似的流体系统的一部分的示意图。图26示出通过在图25的流体系统中的油墨/空气分离罐的截面。图27示出通过在图25的流体系统中的油墨供给罐的截面。
具体实施例方式现在将参照附图对以非限制性示例方式给出的本发明的实施方式进行描述。
图I示出喷墨打印机。该打印机具有主体I和打印头3，两者通过柔性导管5 (有时也称作脐带管)结合。主体I具有小键盘7和显示器9，以使得操作者能够与主体I进行交流。主体I容纳打印机的泵、罐、阀和控制电子设备中的大多数部件。可拆卸过滤器盖11、13提供能够接近用于油墨和溶剂(有时称作稀释剂)的罐，以便能够使该罐能够被再次装满。油墨喷射流形成于打印头3处，并且相应地，该打印头包括必须设于喷射流附近的部件。通常介于Im与IOm之间长的导管5提供承载流体的柔性连接以及需要在主体I与打印头3之间延伸的电气管线。虽然在原理上打印头部件可以安装在主打印机本体中或其上，从而不再需要分开的打印头和导管，但该图示的装置允许相对较小的打印头安装在用于打印所需的位置中，而相对庞大的本体I能够安装在用于操作者接近的更方便的位置处。如图I所示，从打印头3向将被打印到其上的表面17发出油墨喷射流15。随着表面17移动经过打印头3，油墨喷射流15的方向改变，以便将所需的文字或图案打印到该表面上。许多类型的物品可以提供表面17，例如产品包装、果酱瓶和需要将“销售”日期或代码编号打印到其上的其他类似的消费商品、药品泡罩包装、药片和例如鸡蛋的个别食物、或例如管或电缆线的连续产品。图2以示意性的平面视图示出了打印头3的主功能部件的布局，图3以示意性的侧视图示出该主功能部件。在打印机的操作期间，从喷墨头19的喷射流形成喷嘴中连续地发出油墨喷射流
15。油墨以连续未间断的油墨喷射流的形式离开喷墨头19，但油墨喷射流15迅速地破裂成为分开的墨滴。在油墨喷射流15破裂成分开的墨滴的位置处设置充电电极21。如图2和3中所示，该电极具有油墨喷射流15通过的狭槽，以便提供油墨喷射流15与充电电极21之间的高度的电联接。还已知充电电极的许多其他设计，例如，油墨喷射流穿过的封闭的通道。油墨在湿润时为导电的，并且喷墨头19保持在恒定电位(通常为大地)处。结果，充电电极21上的任何电压在油墨喷射流15的电联接至充电电极21的连续的部分中感应出相对应的电荷。当油墨喷射流15破裂成墨滴，且仍然电联接至充电电极21时，这种感应的电荷被捕获于墨滴上。以这样的方式，施加至充电电极21的电压控制了捕获于墨滴上的电荷量。通常，向喷墨头19中的油墨施加压力振动，以便控制油墨喷射流15破裂成墨滴的方式，并且，施加至充电电极21的信号与该压力振动同步，使得 捕获在油墨喷射流的每个相继的墨滴上的电荷被单独地控制。在离开充电电极21的附近区域后，墨滴进入由在两个偏转电极23、25之间的数千伏特的电势差形成的强电场(偏转场)。未带电的墨滴不会被偏转场偏转，且继续沿油墨喷射流15最初离开喷墨头19的方向行进。然而，带电墨滴被偏转，以便改变行进方向，其改变程度根据墨滴上的电荷水平而定(也与墨滴的质量和墨滴速度有关，两者在正常操作中都保持恒定)。通过图示的方式，图2示出了未被偏转的墨滴的路径，以及作为示例提供的某一特定偏转程度的偏转墨滴的路径。并非需要油墨喷射流15中的所有墨滴用于将所需的文字或图案打印在表面17上。因此，墨槽27 (有时也称作油墨收集器)放置为使得未偏转的墨滴进入墨槽27的油墨接收孔口并且不经过表面17。由墨槽27捕捉的油墨被运输回到主打印机本体I并返回到墨罐，用于再次使用。在打印机的操作中，能够施加至用于打印的墨滴的最小的偏转量为仅够用于确保该墨滴不会与墨槽27碰撞的偏转量，而能够用于打印的最大的偏转量为使得该墨滴不会完全地与偏转电极25碰撞的偏转的量(在两个情形中都具有恰当的安全裕度)。如图3中所示，喷墨头19、充电电极21、偏转电极23、25和墨槽27安装于插件板(board) 29的上表面上，并且从插件板29的下侧向这些部件制有必需的流体连接和电连接。油墨通过在主打印机本体I中的泵加压并且油墨在压力下通过油墨供给管线31(其沿着导管5经过)供给至喷墨头19。主打印机本体I中的抽吸源通过墨槽管线33 (其也沿着导管5经过)供给抽吸，以便将进入墨槽27的油墨从中抽出。充电电极21的偏转电压和驱动信号也在主打印机本体I中产生并通过电气线35、37 (也穿过导管5)连接至各个电极
21、23、25。也可向打印头提供其他流体连接和电连接，例如用于传感器电极的连接，其检测带电墨滴的通道，以及用于向喷墨头提供溶剂和抽吸用以净化和冲洗的流体管线，这对于本领域技术人员而言是熟知的。图4为体现本发明的喷墨打印机中的流体系统的主要部分的示意图。用于形成油墨喷射流15的油墨储存在油墨供给罐39中，油墨供给罐39中的油墨通过泵43经由过滤器41抽出。由泵43加压的油墨通过供给阀47流入油墨供给管线31。在泵43的输出侧的油墨压力通过压力传感器49测量。在正常操作期间，反馈控制系统响应于来自压力传感器49的输出来控制泵43，以便将油墨压力保持与预设值。油墨供给管线31延伸出主打印机本体I、沿着导管5并进入到打印头3、直至喷墨头19。如果打开供给阀47，则由泵43加压的油墨将沿着油墨供给管线31流入到喷墨头19，并形成油墨喷射流15。泵43的输出也连接至文丘里(Venturi)抽吸设备51的输入。离开文丘里抽吸设备51的油墨流动回到油墨供给罐39中。只要泵43在运行，则油墨将流出油墨供给罐39、通过泵43和文丘里抽吸设备51并回到油墨供给罐39，无论是否有任何油墨正流动通过油墨供给管线31至喷墨头19。文丘里抽吸设备51布置为使用文丘里效应以在抽吸入口产生抽吸。如上文中参照图2和3讨论的，油墨喷射流15离开喷墨头、接近充电电极21经过并通过由偏转电极23、25形成的偏转场。不需要用于打印的墨滴被墨槽捕捉。墨槽管线33从墨槽27延伸通过导管5经由墨槽阀53直至文丘里抽吸设备51的抽吸入口。在正常操作期间，墨槽阀53打开，来自文丘里抽吸设备51的抽吸将油墨从墨槽27并沿着墨槽管线33抽出。进入文丘里抽吸设备51的油墨(以及在墨槽管线33中的空气)与已经从泵43进入文丘里抽吸设备51的油墨一起流到油墨供给罐39中。另外，设置有净化管线45，净化管线45允许在需要时将抽吸施加至喷墨头19的内部。净化管线45从打印头3中的喷墨头19经过、经由导管5直至打印机主体I中的文丘里抽吸设备51的抽吸入口。净化管线45由净化阀63控制。
在打印机的操作期间，对于溶剂，存在从自油墨供给罐39沿着油墨供给管线31、油墨喷射流15和墨槽管线33循环的油墨中蒸发的趋势，这导致油墨的速度将缓慢地增加。为了将该速度保持在期望的极限中，根据需要从溶剂储存器55中加入额外的溶剂。已知多种监测油墨速度的方法。通过短暂地打开溶剂补充阀57，将溶剂储存器55连接至文丘里抽吸设备51的抽吸输入，溶剂被加入。结果，少量的溶剂从溶剂储存器55中抽出并进入到文丘里抽吸设备51，并接着流入到油墨供给罐39中以稀释该油墨。另外，在打印机的操作期间，油墨被慢慢地用尽。如果油墨在油墨供给罐39中的水平变得过低，则短暂地打开油墨补充阀59，使得泵43能够从油墨储存器61中抽出额外的油墨。额外的油墨流动通过泵43和文丘里抽吸设备51，并流到油墨供给罐39中，以便再次装满油墨供给罐39中的油墨量。溶剂储存器55和油墨储存器61从各自的容器65、67 (常常被称作瓶或筒)装满，容器65、67连接至储存器55、61并在需要时由使用者通过图I中所示的过滤器盖11、13从其上移除。墨槽管线33中的空气与由墨槽27收集的油墨一起被抽吸到文丘里抽吸设备51中，并被排到油墨供给罐39中。结果，该油墨供给罐39必须是通气的，使得空气能够逸出。另外，油墨储存器61和溶剂储存器55也需要是通气的，以便将它们保持于环境压力。油墨供给罐39、油墨储存器61和溶剂储存器55可各自分开地通气。然而，在本实施方式中，油墨供给罐39通气到油墨储存器61中，油墨储存器61接着再通气至溶剂储存器55中。溶剂储存器55通气至打印机主体I的外部。文丘里抽吸设备51将油墨和空气的混合物传送至油墨供给罐39。混合物中的空气中的至少一些为夹带在油墨中的极小气泡(“微泡”)的形式。在本实施方式中，油墨过滤器41由跟随有40 μ m级的不锈钢清除过滤器的10 μ m级的圆柱形(环形)织物聚乙烯(WPE)折褶过滤器构成。如果在油墨接近过滤器装置时微泡存在于该油墨中，则大部分的微泡将通过过滤器并导致空气存在于供给至喷墨头19的油墨中。这能够通过相对于油墨通过油罐39的体积流率保持有的大量油墨的油罐来避免。油墨与夹带的微泡的混合物密度比纯油墨小，并且将漂浮于其上。油墨过滤器41位于油墨供给罐39的底部，并且，如果有足够的时间以允许微泡上升通过该油墨，则过滤器的水平面处的油墨将大体不再含有微泡。
然而，出于多种原因，现在希望制造相对较小的油墨供给罐，并且在其中容纳少量的油墨。首先，本申请提出将该油墨供给罐作为使用者可替换的模块(所谓的“服务模块”)。这将允许使用者在需要更换过滤器41的任何时候更换油墨供给罐39。通过更换整个油墨供给罐39，过滤器更换操作变得比罐必须被打开并且过滤器必须被移除和更换的情况更容易且减少了麻烦。另外，如果更换整个油墨供给罐39，则容纳在其中的油墨也被丢弃。这确保在打印机中使用的油墨是不时更新的，这是有益处的，因为油墨的质量可能随着长时间的使用而恶化。如果这种可更换的油墨供给罐39能够被制为较小以便于操纵，这对于使用者是方便的。其次，减少保持在油墨供给罐39中的油墨量具有减小在更新油墨时损失的油墨量的效果，这使得使 用者的浪费和成本最小化。再者，为了减小打印机主体I的整体尺寸，通常最好是减小油墨供给罐39的尺寸，以便将该打印机制造为更容易携带且更易于安装到包装生产线或将使用打印机的其他设施中。在不出现由于空气到达并经过油墨过滤器41而引起问题的情况下，为了允许油墨供给罐39容纳更少量的油墨，油墨供给罐39容纳有用于促进油墨和空气分离的装置。图5为油墨供给罐39与包含在油墨供给罐39中的主要部件的分解图。在该实施方式中，油墨供给罐39与包含在油墨供给罐39中的部件一起形成了可移除且可更换的服务模块，该模块能够插入到打印机的主体I中，并且在需要时能够由操作者从主体I上移除。油墨供给罐39具有基部69和盖部71，基部69和盖部71在使用中紧固地粘合在一起(通过超声波焊接)以便在它们接合之处形成不漏油墨的密封。在油墨供给罐39的内部存在由油墨过滤器41、过滤器基板73和过滤器顶板75构成的过滤器组件。用于促进油墨与空气分离的装置由四个平板77、79、81、83以及倾斜锥形板85构成，其中这四个平板基本上完全地彼此重叠并且彼此大体平行。板77、79、81、83、85在使用中由从过滤器组件顶板75向上延伸的管状延伸部支撑。在已将油墨供给罐39的基部69和盖部71组装到一起后，柄87卡夹到油墨供给罐39的一个端部并且可以超声波焊接至该端部。这是为了在将油墨供给罐39装配到打印机的主体I中时以及在将油墨供给罐39从主打印机本体I上移除时协助使用者。油墨供给罐39的基部69、盖部71和柄87 ;过滤器组件的基板73和顶板75 ；以及用于促进油墨与空气分离的装置的板77、79、81、83、85全部可以例如由聚丙烯模制而成。如前面提到的，油墨过滤器41自身可包括10 μ m级的纺物聚乙烯折褶过滤器和40 μ m级的内部清除不锈钢圆筒过滤器。到油墨供给罐39的流体连接件被制成为靠近盖部71的顶部，位于油墨供给罐39的与柄87相对的端部。油墨供给罐39的该端部在图6中示出。流体管线连接至端口插头89的相应端口。端口插头89的三个端口延伸通过密封板91中的相应孔，密封板91配合在油墨供给罐39的盖部71的端部中的凹部92中。如图5中所示，O型环93压缩在密封板91与凹部92的端部表面之间，以确保不漏流体的密封。如图6所述，设置有三个流体连接件。一个连接件接收从文丘里抽吸设备51输出的油墨和空气的混合物。第二连接件提供至泵43的油墨出口。第三连接件提供空气通气出口。这些连接件与图4中示出的用于油墨供给罐39的三个连接件相对应。位于盖部71的每个侧部上的凸缘94在使用中与位于打印机的主体I中的相对应的凸缘协作，以在插入油墨供给罐39时将其设置到正确的位置。
图7为通过油墨供给罐39的中心的纵向垂直截面，并且示出了在油墨供给罐已经被组装好并闭合后在油墨供给罐中的部分的布置。为了清楚说明，图7中省略了内部不锈钢圆筒形过滤器。油墨过滤器41置于油墨供给罐39的底部，使得过滤器组件基板73靠置在油墨供给罐39的底板上。过滤器组件顶板75具有向上延伸的中央圆筒形延伸部，并且该延伸部的顶部支撑油墨/空气分离器的倾斜锥形板85。倾斜锥形板85进而支撑堆叠的四个平板77、79、81、83。油墨流出管95 —体地模制在油墨供给罐39的盖部71中，并从端口凹部92延伸经过盖部71的下侧直至位于堆叠的板77、79、81、83、85以及过滤器组件73、41、75的中央之上的点，并且油墨流出管接着向下延伸通过板77、79、81、83、85中的相对应的孔并延伸到位于过滤器组件顶板75的圆筒形延伸部的轴线处的空间中。当油墨供给罐39装配到主打印机本体I中时，端口插头89将油墨泵43的入口管线连接至油墨流出管95。因而，在泵43的入口处的抽吸引起置于油墨供给罐39中的油墨被抽吸通过油墨过滤器41、向上通过过滤器组件顶板75的中央，并通过油墨流出管95流出油墨供给罐39。当油墨供给罐39首次装上油墨时，在环形油墨过滤器41内部的空间(约为40ml)留有充满的空气。当泵43启动时，通过油墨流出管95抽出这些空气而通过过滤器41抽吸 油墨。在替代性设计中，油墨流出管95向下延伸通过过滤器组件的顶板75并延伸到圆柱形油墨过滤器41中的空间中。然而，这不是太优选的，因为已经发现，采用这种设计，当在油墨供给罐39已经装上油墨后泵43被首次启动时，空气最初从由过滤器包围的空间中抽出，仅向上到达油墨流出管95的端部处的开口的水平面处，并且接着，经过过滤器的油墨向上抽到油墨流出管而在该水平面之上的空气被留了下来。留下的空气在随后的操作中可间歇性地排出。与最初将由过滤器41封闭的所有空气排出的设计相比，这不是太优选的。如能够在图8和9中看到的，除了油墨流出管95以外，油墨供给罐39的盖部71还包括一体形成的空气流出管97以及一体形成的流入管99。图8为从下部(B卩，从油墨供给罐39中)观察的盖部71的视图。油墨/空气分离器的最上方的平板77的位置由图8中的虚线示出。图9为沿着流入管99的线的简化截面图(与图7相反，在图7中，盖部71通过油墨流出管95截取截面)。在图7中空气流出管97应当为可见的，但为了清楚说明，省去了空气流出管97。其在图9中示出。流入管99通到由位于最上面的平板77的位置上方的圆形壁101所包围的空间中。该圆形壁101向下几乎延伸至最上面的平板77的顶部表面。在圆形壁101中的四个开口允许已经流出流入管99的油墨/空气混合物流入到由环形壁101包围的空间中、流出该包围的空间并在平板77的顶部表面上流动。(为了方便起见，图9中的该圆形壁101沿着图7的盖部71的中央线截取截面，并不沿着与图9中剩余部分相同的线截取)。空气流出管97近乎一直延伸穿过盖部71，并终止于两个加强肋部103之间的位置处。壁105在两个肋部103之间延伸以用作挡板，使得空气流出管97能够仅接收来自于仅向下打开的较小体积的流量。如将在后文中解释的，油墨供给罐39中的油墨上方的空间在打印机的操作期间区域趋于几乎完全地填满油墨/空气的泡沫，并且这种结构有助于防止泡沫进入空气流出管97。为了清楚地说明，加强肋部103中的一个在图9中已经省略(同一肋部在图7的截面中示出)。图10为通过与图7类似的油墨供给罐39的截面，不同之处在于盖部71以与图8相同的方式截取截面并且油墨流出管97的一部分已经省略以便更清晰地观察油墨/空气混合物的流入路径。流体通过流入管99流入到油墨供给罐39中，通过油墨供给罐39并通过油墨流出管95和空气流出管97流出，在图10中以粗线标出。参照图7和10，在最下面的平板83下方的空间能够容纳多达大约600ml的油墨，并且该空间意于在常规使用中保持400ml至600ml范围内的油墨。在操作中，示出的实施方式的油墨供给罐39装有约500至550ml的油墨。这使油墨的顶部到达部分地高于锥形板85的高度。油墨的表面大大高于油墨过滤器41的顶部(例如，在其上方20mm至25mm)，使得不存在位于油墨表面上方的空气被抽吸通过过滤器41的危险。打印机意于与水平安装的主打印机本体I 一起操作(油墨供给罐39容置在该主打印机本体中)。然而，即便主体I与油墨供给管39以5°的斜度进行安装，油墨表面仍然处于油墨过滤器41上方IOmm至15mm处。当泵43操作时，油墨的主要流量经由过滤器41和油墨流入管95流出油墨供给罐39，通过泵43和文丘里抽吸设备51，并通过流入管99回到油墨供给罐39。因此，油墨供给罐39中的油墨体积大体上保持恒定。然而，通过蒸发有溶剂从油墨中缓慢流失，并且在打印期间有油墨的缓慢的消耗。这通过上文中参照图4描述的溶剂和油墨补充操作来补 偿。溶剂补充操作响应于油墨粘度的增加而执行，油墨粘度通过任何适当的已知方法来检测。由于油墨通过打印而消耗，油墨供给罐39中的油墨水平将下降。可使用任何适当的装置(例如油墨供给罐39中的浮动开关)来检测油墨水平的这种降低。当油墨水平降低至阈值以下时，执行油墨补充操作以恢复油墨供给罐39中油墨的体积。浮动开关或其他油墨水平控制设置为将油墨供给罐39中的油墨体积保持为以适当的安全裕度(例如，至少5_)高于过滤器组件73、41、75并低于最下面的平板83。在图10中以标为A和B的线示出了在油墨供给罐39中的油墨的顶部表面的水平通常的上限和下限。如可以在图7和10中中看到的，油墨/空气分离器从上至下包括无凸缘的上平板77、有凸缘的上平板79、无凸缘的下平板81、有凸缘的下平板83和锥形板85。有凸缘的平板79、83的直径大于无凸缘的平板77、81的直径。平板77、79、81、83同轴堆叠地安装于锥形板85上，并且这些板由过滤器组件的顶板75的圆筒形延伸部支撑，并与其同轴。如图10所示，进入的油墨/空气混合物(从文丘里抽吸设备51的出口传送)从流入管99流动到由圆形壁101包围的空间，并接着通过圆形壁101中的开口流出，以便分散在油墨/空气分离器的最上面的平板的顶部表面(即，无凸缘的上平板77)。当油墨/空气混合物到达无凸缘的上平板77的边缘时，油墨/空气混合物在其边缘上流过并流动到有凸缘的上平板79上。油墨/空气混合物由有凸缘的上平板79的凸缘保留，并朝着板的中央流动。混合物接着流动通过有凸缘的上平板79的靠近其中央的流动孔107，并流动至无凸缘的下平板81之上。混合物接着在无凸缘的下平板81上向外流动，越过其边缘，并流动至有凸缘的下平板83上。混合物接着在有凸缘的下平板83上向内流动直到其到达靠近有凸缘的下平板83中央的流动孔109，并流动通过该孔109至锥形板85上。因为油墨/空气混合物在平板77、79、81、83的表面上铺开，其流动是缓慢且平顺的(非湍流的)，允许混合在油墨中的微泡分离。板的厚度(在示出的实施方式中约为2_)以及在它们之间的间隔(在示出的实施方式中为3_)足够小得从一个板至下一个板的墨滴不足以形成更多的气泡或者不足以干扰混合物的平顺流动。已发现，如果板之间的间隔调整为使得当油墨/空气混合物在两个板之间流动时油墨/空气混合物接触在其上方的板的下侧是非常有利的，而不会因为间隔过小而使得它间隔不能够容纳流体体积并且混合物溢流出有凸缘的平板79、83的凸缘。已观察到，如果间隔大得混合物不接触其上方的板的下侦牝则油墨和空气的分离是不太有效的。在任何特定情形下的最佳间隔距离很可能取决于通过油墨供给罐39的体积流率并且也取决于板的尺寸(直径)。通常，板之间的间隔在2mm至5mm的范围中可能是最有用的。据认为，无论微泡何时来与平板77、79、81、83中之一的表面接触，其趋于粘附在板上并且减缓或停止其运动。由于微泡积聚在该表面上，微泡趋于聚集到一起并彼此结合。这种结合增加了气泡的尺寸，使得其趋于更容易地在重力的影响下与油墨分离。据认为优选的是，平板77、79、81、83的油墨接触表面(或者油墨接触表面的至少一部分)为带有纹理的以具有亚光外观，而不是光滑的以具有光泽外观。在示出的实施方式中，使用被称作“粗糙火花(coarse spark)”的纹理表面,其具有16至18μηι范围的Ra (虽然能够使用更低粗糙度的表面并且在用于下文描述的实验的原型中使用具有约1.64!11的比表面)。据认为，纹理表面的粗糙度增加了可用于接触微泡的有效表面面积，这既有助于它们保持与该表面的接触，又有助于减缓或停止微泡的流动。通常，具有非镜面反射外观的表面光洁度是优选的。
由于油墨/空气混合物在油墨/空气分离器的平板77、79、81、83之间流动，微泡受表面的停留以及微泡结合以形成更大气泡导致了混合物在一定程度上分离到空气富集层和空气匮乏层中，空气富集层与其上方的板的下侧接触，空气匮乏层在其下方的板的上部表面上流动。空气富集层比空气匮乏层的密度小，并且因此更加受到与其接触的板的表面的摩擦的影响(以及可能受到其他表面的影响)，并减缓其流动。这增加了空气在板77、79、81、83之间花费的时间，因而允许空气花费更多时间从油墨中分离。结果，各层之间的分离变得更明显，并且空气富集层变为泡沫。泡沫趋于溢出有凸缘的板79、83的凸缘而空气匮乏油墨层沿着上文描述的路径流动。在使用乙醇基油墨的Linx打印机中的描绘的实施方式的实验中，据认为，在油墨流动通过有凸缘的下平板83中的流动孔109，并且流动至锥形板85上的时候，最初容纳在油墨/空气混合物中的空气中的约70%至80%的空气已经分离到泡沫层中，并且仍然与油墨混合的最初的空气中的20%至30%流动至锥形板上。观察到，油墨供给罐39的几乎全部空气体积(保持在罐中位于油墨上方的体积)被泡沫填充。然而，如果关掉油墨泵43，使得通过油墨供给罐39和文丘里抽吸设备51的流动停止，则泡沫在数秒内消散，这表明泡沫是不稳定的并且能迅速地破裂。通过泡沫的破裂而释放的空气从由挡板壁105和加强肋部107包围的空间进入空气流出管97。在正常操作中，油墨供给罐39中的油墨的主体积的顶部表面通常将位于图10中的线A与线B之间。已经经过板77、79、81、83的油墨——仍然包有20%至30%的最初空气一流动通过有凸缘的下平板83中的流动孔109并流动至锥形板85。油墨向下分散到锥形板85的上倾斜表面并平顺地流动至油墨的主体积中。由于平板77、79、81、83的表面、锥形板85的上倾斜表面优选为粗糙的。因为锥形板85的平缓的斜度，并且因为油墨供给罐39的底部中的油墨的顶部表面位于锥形板85的下边缘上方的事实，沿着锥形板85向下流动的油墨不混合到已经置于油墨供给罐39的底部中的油墨中，而是平顺地流动到其顶部。仍然容纳在刚流动到锥形板85下方而加入到油墨主体积的油墨中的少量空气与在其下放的已脱气的油墨相比给出了轻微的浮力。因而，新加入的油墨漂浮在油墨主体积的顶部并且在新加入的油墨中留下的气泡不混合到更下方的油墨中。由于油墨中的空气量大大地减少，并且空气气泡中的至少一些在其最初通过流入管99进入油墨供给罐39时将比油墨/空气混合物中的微泡大(因为微泡在经过平板之间时将经历积聚并且结合，即便因而发生的气泡和集聚不大到足以向上漂浮到泡沫中)，油墨供给罐39的底部中的油墨体积足以使基本上所有留下的空气在油墨达到过滤器41之前向上澄清离开该油墨，使得基本上没有空气抽吸通过过滤器41。已经沿着锥形板85向下流动并流到油墨主体积中的新加入的油墨形成在油墨主体积的顶部处大致5_深的含空气层，并且在图10中的线C的水平面下的油墨中基本上没有空气。油墨供给罐39的底部处的已脱气的油墨经过油墨过滤器41，向上流动通过过滤器组件顶板75，并且在来自泵43的入口的抽吸的影响下通过油墨流出管95流出油墨供给罐。在示出的实施方式中，锥形板85的上倾斜表面低于水平线约15°。该角度被选择·为足以浅得沿着倾斜表面向下流动的油墨平顺地加入油墨的主体积并且不会明显地被运输到油墨主体积的表面之下，同时该角度足以陡峭得在该表面上的高度落差足以适应在正常使用中油墨的主体积的期望升高的所有表面高度。在任何特定的布置中，可接受的角度范围将取决于这种布置的其他设计因素(例如系统的特性)以保持油墨供给罐39中的油墨体积(并且因此，依赖于必须要容纳的油墨表面高度范围)。在实践中，期望的是，需要至少10°的斜度，并且，该斜度不应当超过45°。优选地，该斜度不超过30°，更优选地，不超过20。。图11为无凸缘的上平板77的俯视图，图12为通过无凸缘的上平板77的截面。图13和14为有凸缘的上平板79的对应的视图。图15和16为无凸缘的下平板81的对应的视图。图17和18为有凸缘的下平板83的对应的视图。图19和20为倾斜锥形板85的对应的视图。板77、79、81、83、85每个具有中央孔111，油墨供给罐39的盖部71的流出管95在这些零件被组装到一起时穿过中央孔111。有凸缘的上平板77、有凸缘的上平板79以及无凸缘的下平板81中的每一个具有紧固构件113，用于将每个平板附接至下方的板。这些紧固构件113采用向下延伸的螺栓的形式，其卡夹(搭扣配合)通过下方的板中的固定孔115。紧固孔115形成于有凸缘的上平板79、无凸缘的下平板81以及有凸缘的下平板83中。紧固构件113和紧固孔115的布置将堆叠的平板77、79、81、83保持在一起并且还将这些板以正确的距离保持间隔开。有凸缘的下平板83上不存在紧固构件，这是因为在平板83下没有平板，并且在有凸缘的上平板77中不存在紧固孔115，这是因为在平板77上没有平板。有凸缘的上平板79、无凸缘的下平板81和有凸缘的下平板83中的每一个具有与中央孔111同轴且相邻的第一壁117，以及与中央孔111同轴且从第一壁117向外隔开较短距离的第二壁119。这些壁117、119向上延伸至上方的板并有助于支撑该板，并且还有助于将这些板以正确的距离保持隔开。无凸缘上板77不具有壁117、119，这是由于在其之上不存在板。有凸缘的下平板83 (其为最下面的平板)的第一壁117也向下延伸，并且当这些零件被组装好时，向下延伸部配合到在锥形板中围绕其中央孔111的凹部121中。在组装期间，在将油墨供给罐的顶部和底部闭合到一起之前，将堆叠的平板以及锥形板设置在正确的相对位置中。类似地，锥形板85具有从凹部121向下延伸的壁123，其与锥形板85的中央孔111同轴且相邻。在将油墨供给罐的顶部和底部闭合到一起之前，将相对应的凹部配合在过滤器组件的顶板75的圆筒形延伸部的顶部中(图7和10)，并且将这些板设置在相对于过滤器组件的正确位置中。有凸缘的平板79、83中的每个具有沿圆周向上延伸的凸缘125，以及与第二壁119相邻的流动孔107、109，如参照图10已经讨论过的。凸缘125将油墨/空气混合物保持板上并防止其流动越过边缘，使得混合物不得不径向向内流动并通过流动孔107、109离开板的顶部表面。因此，流动孔107、109在一些情形下能够提供流动限制效应，并且流动孔107、109的数量和尺寸能够被选定为对油墨/空气混合物通过堆叠平板的流率提供进一步的控制。每个有凸缘的平板79、83上的凸缘125的内侧的直径大于在其上方的无凸缘的平板77、81的直径，以确保溢出无凸缘的平板的油墨/空气混合物被有凸缘的平板捕获。例如，无凸缘的平板可具有95mm的直径，而每个有凸缘的平板上的凸缘125的内侧可为约IOOmm的直径。如图中所示，在本实施方式中，两个无凸缘的平板77、81具有彼此相同的直 径，而两个有凸缘的平板具有彼此相同的直径。这是方便的并且能够有效利用空间，但不是必需的。如上所讨论的，倾斜锥形板85的主要功能是在不会有明显的混合的情况下将油墨流从平板传送至油墨供给罐39中的油墨的主体积的顶部，使得仍然与新传送的油墨混合的少量的残余空气不会被运送到油墨过滤器41的水平面以下。然而，虽然锥形板85的存在是优选的，但不是必需的，并且已发现，即便锥形板85存在，仍然能够实现良好的油墨/空气分离，如在以下试验的讨论中所示出的。试验对油墨供给罐39的多种构造进执测试以确定油墨/空气分离器在将空气从油墨移除中的效果。在测试期间，油墨供给罐39装配到新研发的Linx喷墨打印机中，该打印机具有图4中示出的总体示意的流体布局。使用了油墨供给罐的三种构造。在示例I中，油墨供给罐39如在图7和10中所示出的。在示例2中，油墨供给罐39与示例I中的油墨供给罐39相同，除了其中的倾斜锥形板85被移除。在比较例3中，所有的平板77、79、81、83以及倾斜锥形板84均被移除(SP，油墨/空气混合物从流入管99直接落到油墨供给罐39的下部部分中的油墨体积中)。为了允许抽出流体样本以用于检验，在所有三个构造中均装配有注射器，以便从由油墨过滤器41包围的空间抽吸流体。执行三个测试过程以检测三种油墨供给罐构造在将空气从油墨移除的性能。测试过程I包括以下步骤 为油墨供给罐的基部69装入550ml的Linx2035 (乙醇基)油墨； 将皮下注射器连接至过滤器组件； 将油墨供给罐盖部71连同板(除了比较例3的情形外)、过滤器组件以及皮下注射器放置到基部69中； 将油墨供给罐39连接至图4示出的流体系统中； 将打印机运行3小时；以及 借助注射器每小时从过滤器组件中移除20ml的油墨，并记录包含在取出的油墨样本中的空气的量；
除了将打印机基部设置为相对于水平面以5°倾斜以外，测试过程2与测试过程I相同。这是用以检测油墨供给管在当打印机并非精确地呈水平状态时避免将空气传递到油墨泵43的能力。测试过程3不是运行3小时，而是运行时间为30分钟，并且经由注射器从过滤器组件中取出60ml的油墨并且记录取出的油墨样本中的空气的量，除此之外，测试过程3与测试过程2相同(即，其包括将打印机基部设置为处于5° )。下面的表格示出了在测试中油墨样本中发现的空气的量
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WTi无空气无空气
WT2无空气微量空气 比较例3^HW 未进行在取回的样本中有1.5-2ml的空气比较例3的结果表明，如果空气微泡到达油墨过滤器41，则空气能够抽出通过过滤器。穿过过滤器41的这种空气将穿过油墨泵43并可以包含在用于形成油墨喷射流的油墨中，具有上述的不令人满意的结果。示例2和3的结果表明，平板77、79、81、83在将空气从进入油墨供给罐39的油墨/空气混合物中移除方面是有效的。尚不清楚在测试3中的示例2的结果是否表示有微量空气穿过过滤器41，尽管已认为倾斜锥形板85的存在是有益的，但这种结论并不能由这些测试唯一地确定。测试2和3的结果表明，即使当以轻微的斜度放置打印机主体I时，油墨/空气分离器、油墨供给罐以及包含在油墨供给罐中的部件的整体布局仍是有效的。这有助于使打印机更容易使用，因为这意味着主体I在使用中所放置于其上的表面无需为精确水平的。其他实施方式上文讨论的并在图5至20中示出的实施方式是当前优选的，但多个替代性实施方式也是可以的，并且上述实施方式的特征不是必需的。图21示出替代性构造，在替代性构造中，过滤器组件的顶板75朝着油墨从由过滤器41包围的体积中流出的位置向上成一角度。这种形状可协助确保该空间中的空气在打印机启动时立刻被抽出并且在打印机操作期间不留在过滤器组件的内部。另外，可变化平板的数量。在图5至20示出的实施方式中，当采用具有大体如图4中示出的流体布局的Linx打印机中的乙醇基油墨进行测试时，发现如果仅使用两个平板时，油墨/空气分离效果显著恶化，而使用四个板是足够的。可加入额外的平板，但这将使设计的整个高度增加。然而，当使用打印机的其他设计或者当改变单独的板的尺寸时，可发现使用较少的板是足够的，或者需要更多的板。例如，在墨槽抽吸由抽吸泵提供而非由文丘里抽吸设备提供的打印机设计中，油墨/空气混合物可仅包含已沿着墨槽管线33经过的油墨，在这种情形下，油墨/空气混合物的总体积流率可远低于在使用文丘里抽吸设备时的体积流率，并且混合物中的空气的比例可大幅度增加。如果油墨/空气分离器将与这种打印机一起使用，则板的最佳数量可与打印机为其它方式相当的打印机但使用文丘里抽吸设备时所需要的数量不同。
据认为，平板77、79、81、83是通过减缓油墨/空气混合物的流动、将混合物散开并提供微泡能够接触的表面而起作用的。因而，这些板在使用中应当为大体水平的，但不需要为严格平坦的。油墨/空气混合物流过的板的表面可为稍微中凹的或隆起的，或者可为成脊状的或具有提供的其他表面特征，这些特征不会显著地加速混合物在板的表面上流动或者不会将流动显著地集中到较窄的路径中(这与将流动的混合物分散出去相反)。另外，为了方便制造和组装，图5至18的实施方式中的板77、79、81、83、85为圆形的，但这种形状不是必需的并且可使用其他形状。倾斜板85不是必须为锥形的，而是可为例如金字塔形的，不过锥形上表面是优选的，因为相比于比其他形状其趋于更均匀地分散油墨。图22示出用于油墨/空气分离器的平板的构造，在该构造中，流动不流经任何板的边缘。相反，所有这些板具有凸缘125，并且这些板都具有流动孔107、109、127以允许油墨从一个板流到下一个板。如在图7和图10至18中示出的板设计，交替的板具有靠近板的中央的流动孔107、109。其他的板具有靠近板的外围的流动孔127。油墨流动路径由粗线示出。在上面的实施方式中，油墨/空气混合物通过板的流动路径为从板的中央至外围或者从外围至中央(近似为径向流动)。这是优选的，因为它趋于帮助油墨/空气混合物在板的表面上分散而不是使得所有的混合物在同一路径中流动，但这不是必须的。图23为平板的替代性构造的平面图，图24为通过堆叠的这些板128的截面。在该实施方式中，流动路径为从一侧到另一侧，如粗线所示。另外，该实施方式示出板的非圆形形状。每个板128在三个侧边上具有凸缘125并在第四侧边上不具有凸缘，用以容纳从一侧到另一侧的流动。凸缘125为倾斜的而非垂直的，使得来自一个板上的流动能够被下方的板上的凸缘捕捉。油墨/空气分离器的该实施方式设计为用在脱气油墨的流出路径不通过分离器的板的系统中，并且因此，这些板不具有用以容纳油墨流出管95的孔111。图5至19示出了自备有可拆卸和可更换服务模块的形式的油墨供给罐，其包含油墨/空气分离器和油墨过滤器，并且图4的流体布局设计为使用这种装置。然而，也可以将油墨/空气分离器放置于与油墨过滤器41分离的罐中。在图25中示出用于这种装置的流体布局。这与图4类似，但不同在于，从文丘里抽吸设备51流动的流体现在经过油墨/空气分离器罐129 (有时称作澄清罐)，油墨/空气分离器管129包含油墨/空气分离器。空气至少部分地从油墨/空气分离罐129中的油墨中分离。该空气以与用于图4的油墨供给 罐相同的方式排出(例如，图25示出从油墨/空气分离罐129至溶剂储存器55的通气连接)。已经至少部分地被脱气的油墨从油墨/空气分离罐129流动至油墨供给管39，例如，通过重力作用流动(然而，可提供驱动该流动的例如泵的装置)。在该实施方式中，油墨供给罐39包含油墨过滤器41但无需包含油墨/空气分离器。图26示出通过能够在图25的流体布局中使用的油墨/空气分离罐129的截面。在图26中，油墨通过油墨/空气分离罐129的流动路径由粗线标出。该罐包含大体上与图10中示出的装置类似的油墨/空气分离装置，油墨分离装置包括平板77、79、81、83和倾斜板85。然而，倾斜板85在其外边缘处具有向下延伸的凸缘，并且倾斜板85搁置于油墨/空气分离罐139的底板上。倾斜板85的凸缘中的孔口 131允许随着油墨在平板77、79、81、83上流动而已至少被部分地脱气的油墨进入倾斜板85下方的空间，并流动至油墨/空气分离罐129的底板中的油墨流出孔133。罐129的围绕油墨流出孔133的底板朝着该孔倾斜，以协助油墨从罐中排出。图26的油墨/空气分离罐129具有流入管99、围绕流入管99的开口的圆形壁101以及与图5至10的油墨供给罐39方式相同的空气流出管97 (在图26中未示出)。然而，因为油墨通过油墨/空气分离罐的底板中的油墨流出孔133流出，因此不存在油墨流出管95。结果，在无凸缘的上板77中、在有凸缘的上板79中以及在无凸缘的下板81中均不存在中央孔111，并且这些板也都不具有壁117、119。有凸缘的上板79中的若干个流动孔107由位于板的中央处的单个扩大的流动孔135取代。这些改变增加了油墨/空气混合物流动经过的板的表面面积。油墨/空气分离罐129能够以类似于油墨供给罐39的方式被制成使用者可移动且可更换的模块。然而，这不是必须的，因为预料到通常没有更换油墨/空气分离罐129的任何需要。
图27示出通过能够在图25的流体布局中使用的油墨供给罐39的截面。油墨通过该油墨供给罐39的流动路径由图27中的粗线标记。油墨供给罐39以与图5至10的油墨供给罐39相同的方式包含油墨流出管95、空气流出管97、流入管99和过滤器组件，过滤器组件包括油墨过滤器41、过滤器组件基板73以及过滤器组件顶板75。流入管99在图27中不可见，因为截面线沿着油墨流出管95经过。图27的油墨供给罐39不包含任何平板77、79、81、83。不过，如图27中所示，在该实施方式的油墨供给罐39中包括倾斜板85是有用的，倾斜板85定位为使得通过流入管99进入的油墨直接传送至倾斜板85的顶部中央表面上，以便提供使得进入油墨供给罐39的油墨被传送至已经在油墨供给罐39中的油墨体积的顶部而不会产生过度的混合和湍流的装置。然而，其他的装置的也可以不包括倾斜板，例如这样的装置在该装置中，油墨最初流入到罐的单独的部分中，该部分与油墨供给罐39的其余部分通过竖直壁隔开，使得油墨从该单独的部分通过溢出竖直壁而流动到油墨供给罐39的其余部分，借此确保新到达的油墨加入到油墨的主体积的上部部分并且在其加入时不会具有任何显著的向下的动量。图27的油墨供给罐39被制成自备有可拆卸和可更换的模块，以允许通过操作者执行的打印机的简易维护。虽然在图27中未示出，但可以以与图5至10的油墨供给罐相同的方式装配有柄87。与图5至10的油墨供给罐相比，图27的油墨供给罐39更低，因为它不需要为平板77、79、81、83流出空间。这导致更小且更方便的可更换模块。然而，图27的油墨供给罐39以及图26的油墨/空气分离罐129所占据的总空间可能比图5至10的油墨供给罐39所占据的空间大，并且因此，在打印机的主体I内部需要更多的空间。在描述或示出的平板77、79、81、83、128或其区域没有凸缘的实施方式中，可替代性地存在具有间隙的间断性凸缘，以允许液体流动通过该间隙。假定在间隙之间的凸缘部短到足以使得间隙充分地靠在一起，油墨/空气混合物分散至分离装置中的下一个板上的自然趋势将导致该油墨将以大体上与在上方的板上的间断性凸缘的位置处不存在凸缘的情况下分布油墨相同的方式分布在该板上。已经描述了本发明的若干个实施方式。进一步的实施方式以及变型对本领域的技术人员而言将是明显的。对本领域技术人员而言同样明显的是，这些实施方式中的个别特征可改变、去除或替换，并且来自不同实施方式的不同特征可彼此结合地使用。此外，除非在文中另有指出或以别的形式在上下文中明确有矛盾的，否则，上述元素在其所有可能的变型中的组合都被包含在本发明中。本发明期望技术人员在可能出现的任何情形中视情况采用这些变型、改变、替换和组合，并且本发明期望并意欲使本发明除了以文中描述的方式实施以外，还能够以不同于文中描述的方式来实施。因而，未在所有的独立权利要求中陈述的特征不应当视为对于本发明是必不可少的，并且本发明包括按照适用法律所允许而在附加权利要求中陈述的主题的所有修改和等同物。此外，油墨/空气分离装置、油墨供给罐、油墨/空气分离罐和包括它们中任何一者或多者的可拆卸模块是本发明的多个方面，即便当与其可使用于的喷墨打印机分开时同样如此。本发明的这些方面可与其打算用于的喷墨打印机分开制造并出售，并且本申请和对其授予的任何专利意图扩展为覆盖独立于任何喷墨打印机的这些方面。·
权利要求
1.一种适于用在喷墨打印机中的装置，所述装置用于至少部分地将空气与油墨分离，所述装置包括 流体入口，所述流体入口用于接收空气将要与其分离的油墨； 板部，所述板部包括定位在所述流体入口下方的至少第一板，使得已由所述流体入口接收的油墨流动到所述板的上表面上并流动经过所述上表面的至少一部分； 位于所述板部下方的空间，所述空间用于接收已经过所述至少第一板的油墨；以及 流体出口，所述流体出口用于已接收在所述空间中的油墨。
2.根据权利要求I所述的装置，其中，所述板部包括多个板，所述多个板布置为彼此至少部分地重叠并且一个板位于下一个板的上方，使得已由所述流体入口接收的油墨在被接收在所述空间中之前依次流动经过所述多个板的顶表面。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，至少一对相邻的所述板在它们重叠的位置处以IOmm或更小的间隙分隔开。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，至少一对相邻的所述板在它们重叠的位置处以2mm至5mm的间隙分隔开。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的装置，其中，至少一对相邻的所述板在它们重叠的位置处以大约3mm的间隙分隔开。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，其中，至少一对相邻的所述板在它们重叠的位置处大体平行。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述第一板为大体平坦的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述板部的至少一个板的上表面的至少一部分为带有纹理的。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述板部的至少一个板的至少一部分具有凸缘，以防止油墨溢出所述板的至少一部分的边缘。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述至少一个板具有孔，通过所述孔允许油墨流动通过所述板。
11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述板部的至少一个板的至少一部分为无凸缘的，以允许油墨溢出所述板的边缘的至少一部分。
12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括位于所述板部下方的倾斜板，所述倾斜板定位为接收来自所述板部的油墨并将所述油墨传送到所述空间。
13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括罐，所述罐包围所述空间，所述板部位于所述罐的内部，并且所述流体入口和所述流体出口穿过所述罐的壁。
14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括定位在所述板部下方的空间中的油墨过滤器。
15.一种适于用在连续喷墨打印机中的油墨/空气分离器，所述分离器包括 te ； 位于所述罐中的至少一个大体平坦的板； 用于使液体进入所述罐的入口，所述入口定位为使得当所述罐以使得所述板为水平的定向进行设置时，经由所述入口进入所述罐的液体被传送到所述板的顶表面或所述板中的一个板的顶表面；在所述罐中存在空间，所述空间在所述罐处于所述定向中时低于所述板，已流过所述板的所述顶表面的液体能够流到所述空间中； 并且，所述分离器还包括用于使液体离开所述罐的出口，所述出口定位为接收来自所述空间的液体。
16.一种在连续喷墨打印机中将空气与油墨分离的方法，包括使所述油墨在至少一个板的上表面上经过。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括使所述油墨在第一板的下表面的下方经过并且在第二板的上表面上经过，而所述油墨或漂浮在所述油墨上的油墨气泡同时接触所述第一板的所述下表面和所述第二板的所述上表面。
18.根据权利要求16或17所述的方法，还包括将已经过所述至少一个板上的油墨收集到所述板的下方的空间中。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述油墨在经过所述至少一个板的上表面上之后且在被收集到所述空间中之前在倾斜板上流动。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的方法，其中，所述板为大体平坦的。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述板为大体水平的。
22.根据权利要求16至21中任一项所述的方法，其中，所述油墨流过的至少一个板的表面的至少一部分为带有纹理的。
23.根据权利要求16至22中任一项所述的方法，其中，所述油墨在一个板的表面上径向向内流动并且接着在另一个板的表面上径向向外流动，或者在一个板的表面上径向向外流动并且接着在另一个板的表面上径向向内流动。
全文摘要
一种用于喷墨打印机的油墨/空气分离器，具有一个或更多个板(77、79、81、83)，油墨/空气混合物能够在一个或更多个板上分散。优选地，存在多于一个的板，并且混合物从一个板溢出到下一个板。优选地，相邻的板隔开为使得当混合物在两个板之间经过时，混合物接触板之上的表面以及板之下的表面。这些板在其重叠之处可由10mm或更小的间隙分隔开，例如，2mm至5mm的间隙。优选地，被混合物接触的板表面中的一些或全部表面为粗糙的。油墨/空气混合物与板表面之间的相互作用趋于减缓极小空气气泡的流动并促进它们积聚和/或合并，使得它们比单个的小气泡更快速地与油墨分离。油墨/空气分离器可连接于从连续喷墨打印机的墨槽(27)返回到墨罐(39)的未使用的油墨的路径中，或者可放置在墨罐(39)的内部。
文档编号B41J2/19GK102958699SQ201180032687
公开日2013年3月6日 申请日期2011年6月15日 优先权日2010年6月29日
发明者马克·普卢默 申请人:领新印刷技术有限公司