溶剂供应管布置的制作方法

本发明涉及喷墨打印机的打印头、包括这种打印头的喷墨打印机以及用于这种打印头的溶剂供应管的成形器。

背景技术：

连续喷墨(cij)打印机可用于生成导电墨滴的连续流，并将电荷施加到墨滴的选定墨滴中，以使它们从打印头投射到打印基材上，或者进入打印头中的排放管(gutter)并返回到墨盒。

除墨盒外，cij打印机还具有溶剂储器，来自溶剂储器的溶剂可用来替代当墨水在墨盒和打印头之间循环时从墨水中蒸发掉的溶剂，并在关闭打印头之前从打印头中冲洗墨水，以防止墨水阻塞打印头。

为了正确操作cij打印机，需要精确地同步墨滴的产生和施加电荷到所选墨滴中。调整打印机以获得同步的过程称为“调相(phasing)”，由打印机本身执行。在打印机运行期间，例如，由于环境温度变化引起的油墨粘度变化，需要经常调相。

发明人已经观察到，如果在cij打印机的打印头指向下方时执行调相，则如果随后将打印头指向上方，则调相可能失败。

发明人还已经观察到，当首次启动cij打印机时，如果打印机的打印头指向上方，则调相所花费的时间可能比如果打印头指向下方所花费的时间长得多。

发明人已经确定，造成这些cij打印机行为的原因是，当打印头指向上方时，比溶剂更浓的墨水从连接到打印头的墨水供应管流入连接到打印头的溶剂供应管中，将溶剂从溶剂供应管转移到打印头中，这导致墨水的粘度以意外方式降低，并且调相失败。

jph10-324000示出了一种cij打印机，其溶剂供应管设置有止回阀，该止回阀将限制墨水从墨水供应管进入溶剂供应管的流动。ep1405728、us2012/194619和jph5-77439示出了类似的这种cij打印机。

wo2009/047503示出了一种cij打印机，其溶剂供应管设置有流量控制阀，该流量控制阀将限制墨水从墨水供应管进入溶剂供应管的流动。wo2009/049130、us2009/189960和us2010/066790示出了类似的这种cij打印机。

jph10-324000等的止回阀是带有活动部件的机械设备，在使用中这些部件暴露于墨水。除了增加这种打印机的制造成本之外，由于在阀的活动部件上积聚了墨水，因此预期该阀降低了这种打印机的可靠性。

因为wo2009/047503等的流量控制阀位于打印机主体而不是打印头中，尽管它们最终将限制墨水从墨水供应管流入溶剂供应管，但是这种限制作用太小而无用。也就是说，只有在连接打印头和打印机主体的溶剂供应管(该管可能长几米)中充满墨水后，墨水才会停止流入溶剂供应管中。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供了一种用于喷墨打印机的打印头，所述打印头包括墨滴生成器，连接至所述墨滴生成器的墨水供应管，以及在第一端连接至所述墨滴生成器并在第二端用于连接至溶剂储器的溶剂供应管，所述溶剂供应管设置有墨水流动限制装置，用于限制墨水从所述墨滴生成器进入所述溶剂供应管的流动，其中所述墨水流动限制装置包括溶剂供应管的布置，使得对于在所述溶剂供应管的第一端处的所述溶剂供应管的流动方向反向部分，从所述溶剂供应管的第二端到第一端的溶剂流的流动远离所述墨滴生成器。

本发明可以提供一种打印头，当连接到打印机时，该打印头在不使用阀的情况下极大地限制了从墨滴生成器到溶剂供应管的墨水流。

优选地，溶剂供应管的流动方向反向部分位于距墨滴生成器小于10cm，更优选地小于5cm，并且还更优选地小于3cm。

溶剂供应管可以有利地布置成使得溶剂供应管的流动方向反向部分形成溶剂供应管的z形、s形或u形布置的一部分。

然而，优选地，溶剂供应管被布置为环，溶剂供应管的流动方向反向部分形成环的一部分。

将溶剂供应管布置为环是本发明的一个特别好的实施例，因为它不需要对打印头进行任何其他修改(例如溶剂供应管位于其中的导向装置)来形成墨水流动限制装置。

这使得用本发明改造打印头，甚至形成已安装的喷墨打印机的一部分的打印头成为可行。

在本发明的优选实施例中，打印头还包括环的成形器，所述成形器构造成接收并固定溶剂供应管的环。

成形器提供打印头之间的一致性，因为它确保了环具有预定直径。

根据本发明的第二方面，提供了一种喷墨打印机，其包括根据本发明的第一方面的打印头。

优选地，喷墨打印机是连续喷墨打印机。

根据本发明的第三方面，提供了一种溶剂供应管的成形器，该成形器包括用于接收溶剂供应管的环以限定所述溶剂供应管的环的最小内径的接收部分，以及用于将所述溶剂供应管的环的至少一部分固定成与所述成形器的所述接收部分接合的固定部分，其中所述成形器包括至少两个杆，在每个杆的每端具有接收部分和固定部分中的至少一个。

在成形器包括两个杆的情况下，两个杆优选地在它们的中点处连接并且基本上彼此成直角地布置。

在一个优选的实施例中，两个杆的第一杆在每端设置有接收部分，而两个杆的第二杆在每端设置有固定部分。

优选地，接收部分由一对指状件构成。

优选地，固定部分由用于接收和固定所述溶剂供应管的至少一个孔构成。

在一个优选的实施例中，固定部分中的一个由单个孔构成，而固定部分的另一个由并排布置的一对孔构成。

附图说明

现在将参考附图以示例的方式描述本发明，其中：

图1是根据本发明的打印头的示意图；

图2和图3是根据本发明的用于打印头中的溶剂供应管的替代布置的示意图；和

图4是与根据本发明的打印头的溶剂供应管一起使用的根据本发明的成形器的透视图。

具体实施方式

图1的打印头10包括墨滴生成器12，该墨滴生成器通过墨水供应管14连接到墨水储器(未示出)，并且通过溶剂供应管16连接到溶剂储器(未示出)。排放管18也连接到墨滴生成器12。

在使用打印头10时，墨水(在图1中用阴影表示)通过墨水供应管14被泵送到墨滴生成器12中。墨水填充墨滴生成器12，并且从墨滴生成器12的喷嘴喷射由附图标记20表示的墨水射流。形成墨滴生成器的一部分的机电振荡器(未示出)使墨水射流20破裂成墨滴流，通常由附图标记22表示。

在使用打印头10之后，将溶剂通过溶剂供应管16泵入墨滴生成器12中，并通过排放管18从墨滴生成器中抽出，以便从墨滴生成器中冲洗墨水。在冲洗过程结束时，通过关闭阀门中断通过溶剂供应管16的溶剂流，使溶剂供应管16充满溶剂(在图1中用点画表示)。

应当理解，到目前为止所描述的打印头10的操作是常规的。

然而，根据本发明，溶剂供应管16设置有墨水流动限制装置，其形式为溶剂供应管16带环的布置，该环通常由附图标记24表示，以形成溶剂供应管16的流动方向反向部分，通常由附图标记26表示。

为了避免疑惑，之所以称其为流动方向反向部分，是因为在冲洗过程中，溶剂从溶剂储器通过溶剂供应管16流向墨滴生成器12。尽管溶剂相对于溶剂供应管16的流动方向总是从管的墨水储器端朝向管的墨滴生成器端，但是在溶剂供应管16的流动方向反向部分26中溶剂相对于墨滴生成器12的流动方向远离墨滴生成器。

溶剂供应管的流动方向反向部分26位于距墨滴生成器12约2.5cm处。流动反向部分26和墨滴生成器12容纳在打印头外壳(未示出)中，该打印头外壳通过所谓的脐带缆(未示出)附接到打印机主体(未示出)。这样的打印头外壳和打印机主体对于本领域技术人员来说是熟悉的，例如dominouklimited的ax系列cij打印机。

当启动包括打印头10的cij打印机时，墨滴生成器12用来自墨水供应管14的墨水填充。墨水具有比溶剂更大的密度，这导致墨滴生成器12中的一些墨水在重力的影响下流入溶剂供应管16，从中它将相应体积的溶剂置换到墨滴生成器12中。

当墨水从溶剂供应管16的流动方向反向部分26和溶剂供应管16的在墨滴生成器12和流动反向部分26之间的末端部分28置换出溶剂时，墨水继续流入溶剂供应管16直到达到平衡。

图1示出了溶剂供应管16中的墨水与溶剂之间的平衡以及由此产生的界面30。

由于墨水流入溶剂供应管16而被转移到墨滴生成器12中的溶剂可导致调相失败。然而，本发明的流动方向反向部分26限制了流入溶剂供应管16的墨水的体积，因此限制了流入墨滴生成器12的溶剂的体积。

结果是，如果在本发明的打印头指向下方而打印头随后指向上方时执行调相，尽管调相可能最初仍失败，但已流入墨滴生成器的有限体积的溶剂将迅速从墨滴生成器排出，并迅速恢复正常调相。

类似地，如果在首次启动打印机时本发明的打印头指向上方，则流入墨滴生成器的溶剂的体积受到限制，并且溶剂将迅速从墨滴生成器中排出，使得调相用的时间仅比首次启动打印机时如果打印头指向下方的时间长一点。

本发明的一个特别的优点是，它使打印头的行为更加可预测。也就是说，由于打印头的方向而导致的任何调相失败的解决时间应该不会比建立图1所示的平衡所需的时间更长，建立平衡通常不超过几十秒。在缺乏本发明的情况下，打印头在这方面的行为可能是高度不可预测的，这取决于诸如打印头和打印机的相对高度或将打印头连接至打印机的脐带缆的长度等因素。

图2和图3显示具有替代布置的溶剂供应管，其流动方向反向部分与图1所示的相反。

图2的溶剂供应管50包括分别在第一端部分54和第二端部分56之间的流动方向反向部分52。可以看到流动方向反向部分52是u形的。

应当理解，只要附接至溶剂供应管50的打印头不成角度以使第一端部分54垂直地位于第二端部分56的上方，图2的u形流动方向反向部分52将与图1所示的布置几乎一样地良好工作。

图1至图3的流动方向反向部分通过限制墨水在流动方向反向部分的某个点向上流动以形成墨水头来限制墨水至溶剂供应管中的流动，该墨水头起到防止墨水至溶剂供应管中的任何进一步流动。

从图2可以看出，如果溶剂供应管50被布置为第一端部分54垂直位于第二端部分56的上方，则不会形成这种墨水头，并且墨水至溶剂供应管50中的流动将不受限制。

图3的溶剂供应管60包括分别在第一端部分64和第二端部分66之间的z形流动方向反向部分62。

z形流动方向反向部分62将操作而不管其取向如何。然而，图1中所示的溶剂供应管16的环形布置是优选的，因为它需要更小的空间，并且可以以非常简单的形式通过将溶剂供应管16成环并使用缆扎带将其固定到其自身来实现。

转到图4，其示出了溶剂供应管的一部分，其总体上由附图标记70表示，该溶剂供应管由根据本发明的成形器(通常由附图标记72表示)形成为环。要注意的是，溶剂供应管通过弯曲并自身交叉形成环。

成形器72分别由第一杆74和第二杆76构成，它们彼此一体地形成并且彼此成直角地布置。第一杆74在其端部设置有固定部分和接收部分，第一杆的第一端78处的固定和接收部分为用于接收溶剂供应管70的单个孔的形式，并且第一杆74的第二端80处的固定和接收部分呈并排布置的一对孔的形式，用于接收溶剂供应管70。

第二杆76在其第一端设置有一对指状件82和84形式的接收部分，并且在其第二端设置有一对指状件86和88形式的接收部分。

在使用成形器72时，溶剂供应管70的将要连接到打印头的墨滴生成器的端部在第一方向上穿过在第一杆74的第二端80的一对孔的第一孔、第二杆76的第一端的指状件82和84之间、在第二相反方向穿过第一杆74的第一端78中的单个孔、第二杆76的第二端的指状件86和88之间以及在第一方向穿过第一杆74的第二端80的一对孔中的第二孔。

通过拉动溶剂供应管70的端部，该管与第二杆76接合，并与第一杆74中的孔接合并被其固定在适当的位置。管70与第二杆76和第一杆中的孔的接合确定了由溶剂供应管形成的环的最小内径。成形器72去消除了溶剂供应管的否则可能是可变的特征，并因此提高了根据本发明的打印头的制造和性能的一致性。

将理解，以上描述仅涉及本发明的四个实施例，并且本发明涵盖了如权利要求所限定的其他实施例。