專利名稱：用于噴墨打印機(jī)中循環(huán)供墨系統(tǒng)的墨水脫氣的制作方法
用于噴墨打印機(jī)中循環(huán)供墨系統(tǒng)的墨水脫氣技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及微滴沉積裝置。更具體地講，本發(fā)明涉及用于噴墨打印裝置的循環(huán)供墨系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
噴墨打印技術(shù)由于其足夠的簡單性(以及其分配非常小的受 控墨滴的能力)而獲得了廣泛的應(yīng)用。小冊子、廣告、廣告宣傳單、商 務(wù)名片、標(biāo)簽是該技術(shù)已獲得認(rèn)可的一些應(yīng)用領(lǐng)域(此前依賴于膠印的 應(yīng)用)。該技術(shù)的應(yīng)用在其存在期間不斷擴(kuò)展。^v其最初作為商務(wù)文件 的打印技術(shù)，噴墨(由于其廣泛的需求)已經(jīng)^夸入寬幅打印、包裝和3D 原型設(shè)計(jì)的領(lǐng)域。隨著這些工業(yè)部門中各個部門的要求變得越來越復(fù) 雜，噴墨技術(shù)也總是設(shè)法跟上并在各種情況下得以提供。
在常規(guī)的打印應(yīng)用場合，噴墨打印技術(shù)用于將微小的墨滴從 細(xì)小的噴嘴沉積到接收介質(zhì)上，以便形成打印的圖像制品。在制造環(huán) 境中，噴墨打印用于在關(guān)鍵制造工藝中的微沉積和噴涂。所有的這些 應(yīng)用場合已經(jīng)產(chǎn)生了多種噴墨工藝和打印頭結(jié)構(gòu)。用于在打印頭中形 成微滴的促動機(jī)構(gòu)已經(jīng)經(jīng)過了一段時期的發(fā)展，并且當(dāng)前存在三種主 要的技術(shù)推動著噴墨打印。噴墨打印頭或者連續(xù)或者按需產(chǎn)生微滴。 連續(xù)產(chǎn)生意味著供墨源受到充分地加壓，以便產(chǎn)生離開噴嘴的連續(xù)墨 滴流。墨滴針對記錄介質(zhì)上各個可能的像素位置產(chǎn)生，因?yàn)榧訅旱墓?墨源事先并不知道何時和何地像素需要接收墨滴。不需要打印到記錄 介質(zhì)上(因?yàn)?白"像素的原因)的許多墨滴以一定的方式作廢。連續(xù) 噴墨打印頭總是需要一種能夠捕獲這些廢棄墨滴的溝槽?；蛘呤菧喜?的墨滴或者是打印墨滴從噴嘴排出的連續(xù)墨滴流偏轉(zhuǎn)。墨滴偏轉(zhuǎn)力通常是靜電的。"按需"區(qū)別于"連續(xù)"之處在于墨滴僅在需要時通過 操作物理過程而暫時克服墨水的表面張力產(chǎn)生，并從噴嘴中噴出墨滴 或成串墨滴。供墨源未充分地受壓以形成連續(xù)的墨滴流。代替的是， 墨水保持在噴嘴中，形成彎液面。墨水保持就位，除非有些其它的作 用力克服液體中固有的表面張力。最常見的方法是突然提高墨水上的 壓力，將其從噴嘴推出。 一種類型的按需滴落式噴墨打印頭采用了電 致收縮的物理現(xiàn)象，即轉(zhuǎn)換器的尺寸響應(yīng)所施加的電場而變化。電致 收縮在壓電材料中最為強(qiáng)烈，因此這些打印頭稱作壓電打印頭。壓電 材料非常小的尺寸變化在較大的區(qū)域中得到利用，以便產(chǎn)生足夠大的 容積變化，以將墨滴從小的墨腔中擠出。壓電打印頭包括許多成陣列 布置的小墨腔，各墨腔具有單獨(dú)的噴嘴和一定百分比的可變形的壁區(qū) 域，以便產(chǎn)生將墨滴從噴嘴中噴出所需的容積變化。另一種類型的按 需滴落式噴墨打印頭采用了熱點(diǎn)轉(zhuǎn)換器，該熱點(diǎn)轉(zhuǎn)換器與圖像像素的 尺寸大致相同，可產(chǎn)生脈沖以使非常薄的液體層沸騰。液體-蒸氣相變 的巨大體積膨脹產(chǎn)生的壓力脈沖效果與壓電轉(zhuǎn)換器的極大區(qū)域所產(chǎn) 生的效果相同。
本發(fā)明處理墨水供給到按需滴落式噴墨打印頭的墨腔中的方 式，以及針對噴墨打印頭中的最佳操作而進(jìn)行的墨水調(diào)節(jié)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)公開了用于噴墨打印裝置的墨水循環(huán)系統(tǒng)，并且已經(jīng)證明當(dāng)墨水安裝在打印裝置中時有利于避免墨水(例如由于顏料顆粒分裂)變質(zhì)。WO 2006/064040 (AGFA) 2006-06-22公開了用 于量產(chǎn)型打印設(shè)備中按需式噴墨打印頭的循環(huán)供墨系統(tǒng)。循環(huán)供墨系 統(tǒng)具有通流墨水脫氣單元，該墨水脫氣單元與墨水循環(huán)串聯(lián)安裝，即 流到打印頭的墨水也流經(jīng)脫氣單元。串聯(lián)脫氣解決了有關(guān)供墨通道中 截留空氣的問題，以及解決了有關(guān)在墨滴產(chǎn)生過程中未充分脫氣的墨 水在打印頭的墨腔中調(diào)整擴(kuò)散的問題。 一個實(shí)施例公開了其中墨水循 環(huán)和串聯(lián)脫氣的原理應(yīng)用到結(jié)合了多個打印頭的噴墨打印裝置中。顯 示該實(shí)施例的附圖在本申請中作為圖l重新采用。用于使墨水經(jīng)由打印頭以及經(jīng)由串聯(lián)脫氣單元循環(huán)的驅(qū)動力由兩個不同儲墨容器中的 自由墨水表面之間的流體靜壓差A(yù)p提供。從實(shí)用的觀點(diǎn)來看，流體 靜壓差總是受限的，并且不適于作為控制墨水流速的過程變量。還有， 流體靜力驅(qū)動的墨水循環(huán)中的實(shí)際流速取決于流道中的流動阻力。該 流動阻力可取決于所連接的打印頭數(shù)目，以及墨水通道中的管3各總長 等。因此，墨水循環(huán)系統(tǒng)中的墨水流速在大小上受到限制，以及在可 控性上受到限制。另一方面，墨水流速在控制串聯(lián)脫氣單元的效率方面是一個重要參數(shù)。在WO 2006/064040 (AGFA) 2006-06-22中所討論 的通流脫氣單元據(jù)說以至少1000 ml/hr的墨水流速經(jīng)過脫氣單元時操 作最佳，該流速大致高于由兩個墨儲容器中的自由墨水表面之間的流 體靜壓差A(yù)p所產(chǎn)生的墨水流速。為了解決該問題，所公開的另一個 實(shí)施例包括旁通通道或旁路，該旁通通道或旁路平行于用于打印頭的 主墨水循環(huán)通道。循環(huán)泵產(chǎn)生了經(jīng)由脫氣單元的墨水流速，該流速大 致高于由流體靜壓差A(yù)p所產(chǎn)生的墨水流速。旁通通道用作超出主墨 水循環(huán)通道中所需墨水的已脫氣墨水的近路(shortcut)返回通道。近路 返回通道由此允許經(jīng)由脫氣單元的流速高于經(jīng)由主墨水循環(huán)通道的 流速，并且由此使經(jīng)由近路脫氣循環(huán)而循環(huán)的墨水更好地脫氣。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
現(xiàn)有技術(shù)的墨水循環(huán)和脫氣系統(tǒng)的技術(shù)問題在于主墨水循環(huán) 通道經(jīng)由可控閥使已脫氣的墨水以低流速從近路脫氣回路中流出，并 將流出的墨水在由打印頭使用之前儲存在中間儲存容器中。墨水的中 間儲存裝置是將氣體重新引入(此前已脫氣的)墨水中的潛在來源。該 過程可通過在來回移動的打印頭滑架的快速加速和減速期間墨水在 中間儲存容器中的噴濺而得以增強(qiáng)，其中，墨水的中間儲存裝置可安 裝在該滑架上。無論如何，暴露到空氣中(例如在中間儲存容器中)的 各部分脫氣的墨水會隨著時間的推移(例如在打印裝置靜置期間)而溶入氣體。
因此，本發(fā)明的目的在于改進(jìn)在本領(lǐng)域中所公知的用于噴墨 打印裝置的墨水循環(huán)和串聯(lián)脫氣的原理，并且更好地保證輸送給噴墨 打印頭的脫氣墨水的質(zhì)量。技術(shù)方案
上述目的通過提供如在權(quán)利要求1中所述的用于噴墨打印裝 置的墨水循環(huán)系統(tǒng)而得以實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的具體特征在從屬權(quán)利要求中列出。 本發(fā)明的有利效果
根據(jù)本發(fā)明的墨水循環(huán)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)在于經(jīng)由脫氣單元的 墨水流速可獨(dú)立于經(jīng)由噴墨打印頭的墨水流速進(jìn)行控制，以便為通流 脫氣單元提供最佳的操作條件。
根據(jù)本發(fā)明的墨水循環(huán)系統(tǒng)的另 一個有利效果在于墨水剛好在供應(yīng)給噴墨打印頭之前在中間儲存位置處進(jìn)行脫氣。


圖1公開了現(xiàn)有技術(shù)的墨水循環(huán)系統(tǒng)，其在墨水流道中帶有 串聯(lián)的脫氣單元。
圖2顯示了本發(fā)明的第一實(shí)施例，其4吏用兩個循環(huán)泵來獨(dú)立 地控制脫氣循環(huán)流和打印循環(huán)流。
圖3顯示了本發(fā)明的備選實(shí)施例，其僅使用一個循環(huán)泵來控 制經(jīng)由脫氣單元和三通閥的總墨流，以控制脫氣循環(huán)流和打印循環(huán)流 之間的墨水流量比。具體實(shí)施方式

參照圖l,描述了從現(xiàn)有技術(shù)中已知的帶有串聯(lián)脫氣單元的墨 水循環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于將墨水提供給一組噴墨打印頭10的供 墨子容器20，以及用于使沒有用來打印的墨水從該組噴墨打印頭10 返回的墨水返回子容器30。供應(yīng)子容器20和返回子容器30分別配備 有墨水液面?zhèn)鞲衅?6和墨水液面?zhèn)鞲衅?6。液面?zhèn)鞲衅?6和36的 優(yōu)選實(shí)施例可包括帶有開關(guān)輸出和模擬輸出的超聲液面?zhèn)鞲衅?，其?從Hans Turck GmbH & Co (DE)獲得。液面?zhèn)鞲衅?6和36還可以包 括沿著豎直壁布置在子容器外部的一組Hall檢測器，Hall檢測器與布 置在子容器內(nèi)部的浮動構(gòu)件相關(guān)聯(lián)，該浮動構(gòu)件具有附接到其上的磁 體。組中Hall檢測器的數(shù)目確定了二進(jìn)制測量相對于連續(xù)測量的程 度。液面?zhèn)鞲衅骺捎脕碓诠?yīng)子容器20中自由的墨水表面與返回子 容器30中自由的墨水表面之間建立高度差。該高度差形成流體靜壓 差A(yù)p,該流體靜壓差A(yù)p是墨水流經(jīng)打印頭的驅(qū)動力，現(xiàn)在將對此進(jìn) 行說明。供應(yīng)子容器20將墨水提供給供應(yīng)收集器條形件28，其可以 是例如耐墨水材料(例如不銹鋼)擠制的型材。供應(yīng)收集器條形件28具 有通向多個打印頭10的墨水進(jìn)口的多個連接件。多個打印頭10的墨 水出口連接至返回收集器條形件38，該返回收集器條形件38又與返 回子容器30相連接。打印頭10通過可促動的開/關(guān)閥而連接至收集器 條形件28和38，該開/關(guān)閥可將各單獨(dú)的打印頭10與墨水系統(tǒng)斷開。 在打印機(jī)的非操作模式下，打印頭10可與墨水系統(tǒng)斷開，由此降低 墨水通過打印頭噴嘴泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，例如由于在噴嘴處的背壓損失。在 清洗模式中，其中墨水經(jīng)由打印頭進(jìn)行清洗，以便清理墨腔和噴嘴， 并用新鮮的墨水填充墨腔，閥可切斷不需要清洗的那些打印頭10。使 用閥由此減少了清洗過程中的墨水浪費(fèi)量。在打印模式中，閥打開且 多個打印頭IO與供墨系統(tǒng)連接。在多個打印頭IO的噴嘴處稍微為負(fù) 的背壓因此通過施加在供應(yīng)子容器20和返回子容器30的自由墨水表 面上的壓力pQ進(jìn)行控制。經(jīng)由從返回子容器30回到供應(yīng)子容器20的墨水通道，墨水系統(tǒng)是封閉的。該墨水通道包括泵76、脫氣單元60 和過濾器65。泵76的優(yōu)選實(shí)施例可包括來自KNF Neuberger的液體 微量泵或適于泵送噴墨墨水的蠕動泵。脫氣單元60可以是來自 Membrana GmbH的MiniModule中空纖維膜脫氣單元。MiniModule 脫氣單元連接至可變的真空壓力源(未示出)，用于控制通流脫氣單元 的脫氣效率。過濾器65優(yōu)選地為這樣的過濾器，其阻擋返回墨水中 的任何結(jié)塊材料或膠凝材料重新進(jìn)入供應(yīng)子容器20。適當(dāng)?shù)倪^濾器可 以是來自Pall的MAC型過濾器。MACCA0303可選擇為用來與紫外 光固化的墨水一起使用且目標(biāo)為3jLim的過濾等級。泵76在返回子容 器30的液面?zhèn)鞲衅?6的控制下操作。其將從返回子容器30返回的 墨水泵回到供應(yīng)子容器20，從該供應(yīng)子容器20將墨水收回到打印頭， 以便保持將墨水流驅(qū)動到多個打印頭10的優(yōu)選的流體靜壓差A(yù)p。由 于流體靜壓力與壓力pQ —起限定了打印頭噴嘴處的背壓，故用于流體 靜壓變化的操作極限取決于用于打印頭10的許用背壓變化的操作極 限，并且可例如為土5cm的當(dāng)量流體靜壓高度差，更優(yōu)選地為士lcm的 當(dāng)量流體靜壓高度差，最優(yōu)選地為士0.5cm的當(dāng)量流體靜壓高度差。泵 76關(guān)閉墨水循環(huán)回路。如在圖1中所示的墨水循環(huán)回路可位于噴墨打 印裝置的滑架處。尤其是工業(yè)類型的噴墨打印裝置適于承載圖l的墨 水循環(huán)系統(tǒng)1,其中往復(fù)移動的滑架設(shè)計(jì)為堅(jiān)固的并且用以支承多種 打印功能元件(例如打印頭、供墨系統(tǒng)、校準(zhǔn)系統(tǒng)、維護(hù)系統(tǒng)等)。供 應(yīng)容器40和泵73位于偏離軸線的位置，以便當(dāng)墨水由打印頭10消 耗時向供應(yīng)子容器20補(bǔ)充新鮮墨水。泵73在供應(yīng)子容器20的液面 傳感器26的控制下進(jìn)行操作。泵73的使用允許在供應(yīng)容器40中的 墨水保持在環(huán)境壓力。供應(yīng)容器40包括用于主墨水容器如扁平罐(在 對接時自動倒空)的對接件。對接件例如可提供刃部，當(dāng)扁平罐對接時， 該刃部自動弄破該罐中的密封件；扁平罐可通過重力倒空。圖1的現(xiàn) 有技術(shù)的墨水循環(huán)系統(tǒng)提供了在滑架上(本地)的墨水循環(huán)和脫氣，以 及在滑架供墨部分1與離軸式供墨部分2之間極小的相互作用。通過設(shè)計(jì)，經(jīng)過脫氣單元的墨流與經(jīng)過打印頭的墨流相同。這可能不利于 脫氣單元60的最佳操作，因?yàn)榕c操作打印頭10必需的循環(huán)流速相比，
脫氣可能需要更高的循環(huán)流速，并且高于利用供應(yīng)子容器20與返回 子容器30的自由墨水表面之間的高度差或當(dāng)量流體靜壓差A(yù)p可達(dá)到 的循環(huán)流速。 參照圖2，描述了根據(jù)本發(fā)明的墨水循環(huán)系統(tǒng)的實(shí)施例，其中 脫氣單元的操作得到改進(jìn)。已經(jīng)表明，經(jīng)由脫氣單元的最低的墨水流 速對于通流脫氣單元的最佳操作是優(yōu)選的。該最低流速對于前述 MiniModule脫氣單元而言為大約1000ml/hr，但通常取決于脫氣單元 的類型。顯示在圖2中的墨水循環(huán)系統(tǒng)可提供比經(jīng)由打印頭的流速更 高的經(jīng)由脫氣單元的流速。該實(shí)施例包括如在圖1的現(xiàn)有技術(shù)墨水循
環(huán)系統(tǒng)中所公開的墨水循環(huán))(還稱作打印循環(huán))，以及此外包括用于使 供應(yīng)子容器20的內(nèi)含物通過泵67經(jīng)過脫氣單元60和過濾器65循環(huán) 回到供應(yīng)子容器20的墨水循環(huán)。后一個墨水循環(huán)還稱作脫氣循環(huán)。 通過泵67控制的經(jīng)由脫氣循環(huán)回路的墨水流速可設(shè)定成優(yōu)選地用于 脫氣單元60的最佳操作和性能的任何數(shù)值，并且與經(jīng)由打印循環(huán)回 路的墨水流速無關(guān)，經(jīng)由打印循環(huán)回路的墨水流速由流體靜壓差A(yù)p 控制，并通過循環(huán)泵76維持。經(jīng)由打印循環(huán)回路的墨流剛好在脫氣 單元60之前與經(jīng)由脫氣循環(huán)回路的墨流匯合。
供應(yīng)子容器中分開的墨水脫氣循環(huán)的有利之處是多方面的
經(jīng)由脫氣單元的墨水的流速可獨(dú)立于經(jīng)由打印頭的墨水的流 速而設(shè)定。
脫氣循環(huán)可獨(dú)立于打印循環(huán)進(jìn)行操作。脫氣循環(huán)可例如在實(shí) 際的打印循環(huán)開始之前的 一 定時間開始，使得供應(yīng)給打印頭 的墨水用于沖洗和清洗打印頭，并且在打印過程中保證適當(dāng) 地脫氣。
脫氣循環(huán)對供應(yīng)子容器20的內(nèi)含物進(jìn)行操作，該內(nèi)含物是在 其供應(yīng)給打印頭之前最新儲存的墨水。這一點(diǎn)很重要，因?yàn)橐呀?jīng)表明，在現(xiàn)有技術(shù)的循環(huán)系統(tǒng)的供應(yīng)子容器20中的脫氣 墨水的質(zhì)量隨著打印裝置的靜置而退化(因?yàn)楫?dāng)暴露于供應(yīng)子
容器20中存在的空氣中時，脫氣過程逆向地進(jìn)行)，并且在滑 架(供應(yīng)子容器20安裝在該滑架上)往返移動的過程中脫氣墨 水的質(zhì)量也在退化(因?yàn)楣?yīng)子容器2 0的墨水內(nèi)含物的噴濺)。 脫氣設(shè)置成在滑架上進(jìn)行，由此在滑架的供墨系統(tǒng)與離軸的 供墨系統(tǒng)之間保持傾斜的接口 。
在圖3中顯示了備選的實(shí)施例。在該實(shí)施例中，脫氣循環(huán)流 與打印循環(huán)流的匯合由三通閥68所取代，并且兩個驅(qū)動循環(huán)泵67和 76由單個循環(huán)泵69所取代。三通閥68可以是快速開關(guān)類型的閥，其 中或者是端口 P或者是端口 R同端口 A連接，三通閥68或者是流動 控制類型的閥，其中閥位置可控制在中間位置，并且端口P和R均部 分地打開，以及經(jīng)由端口 A的匯合流對于所有的閥位置均保持恒定。 循環(huán)泵69為了脫氣單元60的最佳操作和性能(即優(yōu)選地在至少 1000ml/hr的流速下)而被驅(qū)動。三通閥68在返回子容器30的液面?zhèn)?感器36的控制下才喿作，這與打印循環(huán)泵76在液面?zhèn)鞲衅?6的控制 下操作的方式類似。對于開/關(guān)型的三通閥68，默認(rèn)的操作模式可以 是脫氣循環(huán)端口R打開，間歇地轉(zhuǎn)換到打印循環(huán)端口P打開，以便將 流體靜壓差A(yù)p保持在打印循環(huán)的操作范圍內(nèi)。對于流量控制類型的 三通閥68，默認(rèn)的操作模式可以是例如脫氣循環(huán)端口 R打開910/。， 而打印循環(huán)端口 P對于經(jīng)由脫氣單元的流速打開9%，經(jīng)由脫氣單元 的流速為經(jīng)由打印頭的流速的大約10倍。 使用三通閥的墨水循環(huán)和脫氣系統(tǒng)的備選實(shí)施例的主要優(yōu)點(diǎn) 在于通過利用閥取代循環(huán)泵而使費(fèi)用降低。
工業(yè)應(yīng)用 打印頭技術(shù)噴墨打印是許多不同的打印技術(shù)的通稱，所有這些不同的打印技術(shù)均沿著記錄介質(zhì)的方向從打印頭噴嘴中噴射墨滴。在墨滴按需 式噴墨技術(shù)中，根據(jù)其結(jié)構(gòu)，人們可以區(qū)分出端部噴出型打印頭、側(cè) 邊噴出型打印頭和通流型打印頭。端部噴出型打印頭的特征在于使噴 嘴位于墨腔端部，而側(cè)邊噴出型打印頭的特征在于使其噴嘴位于墨腔 側(cè)邊。端部噴出型打印頭和側(cè)邊噴出型打印頭需要一個墨水連接件， 用于通過墨水歧管將墨水提供給多個單獨(dú)墨腔，各墨腔均具有促動器 件，用于經(jīng)由與墨腔關(guān)聯(lián)的噴嘴噴射墨滴。供應(yīng)給打印頭的墨水保持 在打印頭中，直到其從噴嘴中噴出。另一方面，通流打印頭的特征在 于具有經(jīng)由墨腔的連續(xù)流，即墨水通過墨水進(jìn)口流入供應(yīng)歧管，經(jīng)過 多個單獨(dú)的墨腔，終止于收集歧管中，墨水從該收集歧管通過墨水出 口離開打印頭。只有小部分(例如少于10%)連續(xù)地流經(jīng)墨腔的墨水體 積用于從噴嘴噴射墨滴?；旌闲偷拇蛴☆^結(jié)構(gòu)也是已知的，例如端部 噴出型打印頭，其中墨水歧管具有墨水進(jìn)口和墨水出口。此處，容納
于端部噴出墨腔中的墨水保持在打印頭中，直到被使用；墨水歧管中
的墨水可連續(xù)地更新。本發(fā)明不依賴于噴墨打印頭技術(shù)或打印頭類
型。盡管上述實(shí)施例涉及通流或混合型的打印頭，例如來自Agfa Graphics的UPH打印頭，但本發(fā)明同樣適用于其它類型的打印頭。本 發(fā)明包括基于墨水循環(huán)的供墨系統(tǒng)，而不必是基于墨水循環(huán)的打印 頭。例如，端部噴出型打印頭可從供應(yīng)子容器(20)與返回子容器(30) 之間的循環(huán)墨流中抽取墨水。
打印一幾構(gòu)型根據(jù)本發(fā)明的墨水循環(huán)和脫氣系統(tǒng)適合于往復(fù)式的打印機(jī)構(gòu) 型以及單程打印機(jī)構(gòu)型。在往復(fù)式的打印機(jī)構(gòu)型中，打印頭安裝到往 復(fù)式滑架上，該往復(fù)式滑架沿橫向移動經(jīng)過接收介質(zhì)，同時打印一行 打印數(shù)據(jù)。接收介質(zhì)的前向運(yùn)動跟隨往復(fù)運(yùn)動而動，該前向運(yùn)動的方 向垂直于往復(fù)移動件的往返移動方向，并且在打印頭滑架穿過重新定 位的接收介質(zhì)的下一次往復(fù)運(yùn)動的過程中，鄰近前一行對下一行打印數(shù)據(jù)進(jìn)行打印。這種類型的打印頭設(shè)置在寬廣范圍的工業(yè)用寬幅噴墨
打印機(jī)中使用，例如來自Agfa Graphics的Anapurna打印機(jī)。本發(fā)明 還可以與布置在穿過接收介質(zhì)的整個打印寬度的固定構(gòu)型中的打印 頭一起使用。在這種情況下，接收介質(zhì)以均勻的速度經(jīng)過一組固定的 打印頭，而這些打印頭根據(jù)打印數(shù)據(jù)將墨滴噴射到接收介質(zhì)上。結(jié)合 這種打印頭設(shè)置的打印機(jī)通常稱作單程打印機(jī)。單程噴墨打印機(jī)的實(shí) 例為來自Agfa Graphics的Dotrix系列的打印機(jī)。還可以構(gòu)思出多 種混合構(gòu)型。來自Agfa Graphics的M-Press打印機(jī)例如包括完全覆蓋 接收介質(zhì)寬度的打印頭滑架，但卻打印間斷的頁面寬度的打印行，即 相鄰打印頭的相鄰打印行并非緊密地結(jié)合形成一個連續(xù)的打印行，而 是在其間具有間隙。間隙需要填入相繼間斷的頁面寬度的打印行，該 打印行交錯在先前的打印行中，以形成交織連續(xù)的頁面寬度的打印 行。這種設(shè)置的有利之處為與更常規(guī)的往復(fù)打印機(jī)相比可提高通過 量，原因在于往復(fù)移動件的寬度增加，而不用不可控地增加復(fù)雜性， 該復(fù)雜性可由與全寬度的連續(xù)頁面寬度的往復(fù)移動件相關(guān)聯(lián)的大量 的打印頭、管路、布線而引起。
噴墨墨水用于噴墨打印過程的"墨水"不再局限于用于圖像制品的彩 色打印材料，而是現(xiàn)今還包括用于打印OLED顯示器的結(jié)構(gòu)材料、用 于打印RFID標(biāo)簽的導(dǎo)電材料、粘結(jié)材料等。尤其是壓電噴墨技術(shù)通 常用于噴射常規(guī)的打印墨水之外的多種液體材料，原因在于壓電噴墨 的物理特性(即電致收縮)并不限制待噴射的液體材料的化學(xué)成分。而 這對于熱噴墨技術(shù)或連續(xù)噴墨技術(shù)則并不如此，熱噴墨技術(shù)需要墨水 局部"蒸發(fā)"，連續(xù)噴墨技術(shù)需要墨滴"靜電充電"。從墨水化學(xué)成 分的觀點(diǎn)來看，噴墨墨水通常基于用來承載機(jī)能性粒子的載體材料而 分為各種族，例如水性顏料墨水。載體族包括水性墨水、溶劑墨水、 油基墨水、輻射固化墨水(例如紫外光固化墨水)、熱熔墨水，以及最近引入的生態(tài)溶劑墨水和生物墨水，這兩種墨水均以環(huán)保使用為目 的。本發(fā)明尤其適合于具有墨水分散性的墨水，當(dāng)保持太長時間而不 攪動，這種墨水容易沉淀。典型的實(shí)例是使用二氧化鈦?zhàn)鳛榘最伭系?白顏料墨水。這些墨水需要連續(xù)循環(huán)，以使墨水分散適于噴射目的。
權(quán)利要求
1.一種用于按需滴落式噴墨打印裝置的墨水循環(huán)系統(tǒng)(1)，包括-噴墨打印頭(10)；-供應(yīng)子容器(20)和返回子容器(30)，所述供應(yīng)子容器(20)用于容納待由所述噴墨打印頭(10)用來噴射的供應(yīng)墨水，所述返回子容器(30)用于容納沒有被所述噴墨打印頭(10)噴射的返回墨水；-打印循環(huán)通道，其使所述供應(yīng)子容器(20)同所述噴墨打印頭(10)和所述返回子容器(30)相聯(lián)接，用于提供打印墨流從所述供應(yīng)子容器(20)通向所述噴墨打印頭(10)和所述返回子容器(30)并回到所述供應(yīng)子容器(20)；其特征在于，所述墨水循環(huán)系統(tǒng)(1)還包括脫氣循環(huán)通道，所述脫氣循環(huán)通道使所述供應(yīng)子容器(20)與通流脫氣單元(60)相聯(lián)接，用于提供脫氣墨流從所述供應(yīng)子容器(20)通向所述通流脫氣單元(60)并回到所述供應(yīng)子容器(20)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述打 印循環(huán)通道和所述脫氣循環(huán)通道具有直接位于所述供應(yīng)子容器(20)上 游的公共的通道段，且其中，所述通流脫氣單元(60)位于所述公共的 通道段中。
3. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的墨水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在 于，所述打印循環(huán)通道包括打印循環(huán)泵(76),且其中，所述脫氣循環(huán) 通道包括脫氣循環(huán)泵(67)，兩個循環(huán)泵都布置成可彼此獨(dú)立地操作， 以便獨(dú)立于脫氣流速而控制打印流速。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的墨水循環(huán)系統(tǒng)，其特征 在于，所述公共的通道段包括循環(huán)泵(69)，且其中，所述打印循環(huán)通 道與所述脫氣循環(huán)通道匯合成的所述公共的通道段包括三通閥，用于 控制所述打印流速與所述脫氣流速之間的流量比。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的墨水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述脫氣流速大于所述打印流速。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的墨水循環(huán)系統(tǒng)， 其特征在于，所述脫氣流速為至少1000ml/hr。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的墨水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在 于，所述墨水循環(huán)系統(tǒng)還包括過濾器(65)，所述過濾器(65)布置在所述 通流脫氣單元(60)與所述供應(yīng)子容器(20)之間，用于移除所述墨水中結(jié) 塊或膠凝的材料。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的墨水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在 于，所述打印循環(huán)通道和所述脫氣循環(huán)通道支承在用于往復(fù)移動經(jīng)過 打印介質(zhì)的滑架上。
9. 一種用于提供脫氣的墨流給噴墨打印頭的方法，所述噴墨打 印頭使用上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所限定的墨水循環(huán)系統(tǒng)。
10. —種噴墨打印裝置，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求8中 任一項(xiàng)所限定的墨水循環(huán)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種墨水循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)使供應(yīng)給打印裝置的噴墨打印頭的墨水脫氣質(zhì)量得以提高。墨水循環(huán)系統(tǒng)包括用于向噴墨打印頭(10)供應(yīng)墨水的供應(yīng)子容器(20)，以及使未被噴墨打印頭(10)噴射的墨水返回的返回子容器(30)。打印循環(huán)通道將供應(yīng)子容器(20)與噴墨打印頭(10)及返回子容器(30)相聯(lián)結(jié)，用于將打印墨流從供應(yīng)子容器(20)提供給噴墨打印頭(10)、返回子容器(30)，并回到供應(yīng)子容器(20)。脫氣循環(huán)通道將供應(yīng)子容器(20)與通流脫氣單元(60)相聯(lián)結(jié)，用于將脫氣的墨流從供應(yīng)子容器(20)提供給通流脫氣單元(60)，并回到供應(yīng)子容器(20)。
文檔編號B41J2/175GK101568438SQ200780048340
公開日2009年10月28日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者P·沃特斯, W·范德溫克爾 申請人:愛克發(fā)印藝公司