盒和打印机的制作方法

本发明涉及喷墨打印，且更具体地涉及一种用于与喷墨打印机(诸如，连续喷墨打印机)一起使用的用于存储和分配液体的盒，以及一种包括该盒的喷墨打印机。

背景技术：

1、在喷墨打印系统中，印迹由在喷嘴处生成并被朝向衬底推进的各个油墨液滴形成。存在两种主要系统：按需滴墨，其中根据需要且在需要时生成用于打印的油墨液滴；以及连续喷墨打印，其中连续地产生液滴并且只有选定的液滴被导引朝向衬底，其他液滴被再循环到油墨供应。

2、连续喷墨打印机向打印头液滴生成器供应加压油墨，在打印头液滴生成器中，出自喷嘴的连续油墨流通过例如振荡压电元件被分裂为各个规则液滴。这些液滴被导引越过充电电极，在该处这些液滴在穿过跨越一对偏转板设置的横向电场之前被选择性地和单独地给予预定电荷。每个带电的液滴在撞击到衬底上之前通过该电场偏转取决于其电荷大小的量，而不带电的液滴在没有偏转的情况下继续前进并且被收集在沟槽处，这些不带电的液滴从该沟槽处被再循环到油墨供应以便重新使用。带电的液滴绕过沟槽，并且在由液滴上的电荷和衬底相对于打印头的位置所确定的位置处撞击衬底。通常，使衬底沿一个方向相对于打印头移动，并且使液滴沿大致垂直于该方向的方向偏转，不过偏转板可相对于垂直以一倾角取向，以补偿衬底的速度(在液滴到达之间衬底相对于打印头的移动意味着否则一行液滴将以不太垂直于衬底的移动方向的方式延伸)。

3、在连续喷墨打印中，从包括潜在液滴位置的规则阵列的矩阵打印出字符。每个矩阵包括多个列(行程)，每一列由包括由施加到液滴的电荷所确定的多个潜在液滴位置(例如，七个)的行限定。因此，使每个可用液滴根据其在行程中的预期位置带电。如果将不使用特定液滴，则不使该液滴带电并且其在沟槽处被捕获以便再循环。针对矩阵中的所有行程重复该循环，且然后针对下一字符矩阵再次开始该循环。

4、油墨在压力下通过油墨供应系统被递送到打印头，该油墨供应系统通常被装纳在机箱的密封隔室内，该机箱包括用于控制电路的单独隔室和用户接口面板。系统包括主泵，该主泵经由过滤器从油墨供应系统的箱中抽取油墨并在压力下将其递送到打印头。当油墨被消耗时，在必要时从可更换墨盒重新填充箱，其中该墨盒通过供应导管可释放地连接到箱。油墨经由柔性递送导管从箱被馈送到打印头。由沟槽捕获的未使用的油墨液滴由泵经由返回导管被再循环到箱。每个导管中的油墨的流动通常由螺线管阀和/或其他类似部件控制。

5、当油墨循环通过系统时，由于溶剂蒸发，其存在变浓稠的趋势，特别是关于已经在其位于喷嘴与沟槽之间的通道中暴露于空气的再循环油墨。为补偿该趋势，根据需要从可更换溶剂盒向油墨添加“补给”溶剂以便将油墨粘度维持在期望的界限内。该溶剂也可用于在清洗循环中冲洗打印头的部件，诸如喷嘴和沟槽。因此，通常的连续喷墨打印机具有可更换的墨盒和可更换的溶剂盒两者。在该描述中，墨盒和溶剂盒两者都称为盒。

6、图1是已知的可更换盒100的分解透视图。如图1中所示，盒100具有装入刚性外罩壳102中的可塌陷内瓶101。外罩壳也可被称为壳体。外罩壳102包括两个部分102a、102b，它们可通过卡扣配合可释放地联结在一起。瓶101具有用于存储液体(诸如，油墨或溶剂)的贮存器103和用于分配液体的出口104。贮存器103包括两个相对的面壁105和包围面壁105的周边壁109。出口104在贮存器103的内部空间与外部之间提供孔口。出口104装配有隔膜密封件106。瓶101中未提供通气孔。因此，贮存器103内的压力通常维持在低于大气压力的压力下。外罩壳102设置有孔口，使得瓶101的外部始终承受大气压力。呈集成电路的形式的电子数据存储装置108设置有电触点110。电子数据存储装置108附接到设置在外罩壳102上的卡槽。存储在电子数据存储装置108中的信息通常包括：存储在贮存器103中的液体的类型和特性、贮存器103中剩余的液体的量、和/或瓶101已被重新填充的次数等。

7、在使用中，盒100附接到喷墨打印机。为了确保已使盒100与供应导管正确对齐，盒100通常经由包括盒保持器的对接站连接到打印机的油墨供应系统。当盒100正确对接在盒保持器内时，隔膜密封件106被刺穿并且出口104经由不透流体的器件(例如，流体连接器)连接到油墨供应系统的泵。泵降低流体连接器中的压力，直到流体连接器中的压力低于贮存器103的内部空间中的压力。这导致液体经由流体连接器从贮存器103分配到油墨供应系统。油墨供应系统还可包括接触垫，该接触垫用于与电触点110接合以便从电子数据存储装置108读取信息和/或向电子数据存储装置108写入信息。当盒100正确对接时，出口104与打印机之间的流体连通以及电子数据存储装置108与打印机之间的电连通两者都被建立。

8、在从贮存器103分配液体的情况下，瓶101持续塌陷(或变形)以便适应贮存器103的减小的内部体积。在示例中，瓶101的总体积为770ml，并且贮存器103内液体的填充体积为750ml，从而留出20ml的顶部空间(head space)。提供400毫巴(mbar)真空的泵可用于从瓶101抽出液体。当已从贮存器103抽出所有液体时，瓶101变得大致完全塌陷并严重变形，从而最终实现20ml的空的内部空间。然而，外罩壳102的形状保持不变。外罩壳102有用于将出口104保持在适当位置，以及维持盒100相对于喷墨打印机的正确定位，以便确保出口104与打印机之间的流体连通以及电子数据存储装置108与打印机之间的电连通保持完好，而不论瓶101的塌陷如何。

9、因此，已知的盒100是两件式盒组件，其包括可塌陷内瓶101和刚性外罩壳102，并且刚性外罩壳102用于确保内瓶101的塌陷将不影响盒100在喷墨打印机中的使用。然而，为了使外罩壳102具有刚性，外罩壳102常常具有厚壁且重量大。因此，外罩壳102增加了重量并降低了盒100的材料效率。

技术实现思路

1、除其他外，本发明的目的是提供一种用于与喷墨打印机(诸如，连续喷墨打印机)一起使用的改进的盒，其解决了与已知的盒相关联的问题(无论是在本文中识别还是以其他方式识别)。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种用于与喷墨打印机一起使用的用于存储和分配液体的盒，该盒包括：可塌陷贮存器，其封闭用于存储液体的内部空间，其中：贮存器包括第一壁部分和第二壁部分，该第一壁部分限定内部空间的第一区域，第二壁部分限定内部空间的第二区域，第一区域和第二区域彼此流体连通；并且第一壁部分和第二壁部分被构造成使得当从贮存器抽出液体时，第二壁部分的至少一部分比第一壁部分更容易塌陷；出口，其被构造成分配液体；以及被构造成接收电子数据存储装置的保持器，其中，该保持器设置在第一壁部分上。

3、将了解的是，表述“被构造成分配液体的出口”并不暗示对盒内的液体的存在的任何限制，并且可与“用于分配液体的出口”可互换地使用。类似地，表述“被构造成接收电子数据存储装置的保持器”并不暗示对电子数据存储装置的存在的任何限制，并且可与“用于接收电子数据存储装置的保持器”可互换地使用。

4、根据本公开的第二方面，提供了一种用于与喷墨打印机一起使用的用于存储和分配液体的盒，该盒包括：具有至少一个壁的可塌陷贮存器，该贮存器封闭用于存储液体的内部空间，其中：贮存器的内部空间包括彼此流体连通的第一部分和第二部分；所述至少一个壁包括限定第一部分的第一壁和限定第二部分的第二壁；并且第一壁和第二壁被构造成使得当从贮存器抽出液体时第二壁的至少一部分比第一壁更容易塌陷；出口，其用于分配液体；以及用于可释放地接收电子数据存储装置的保持器，其中，该保持器设置在第一壁上。

5、在本公开中，术语“第一壁”和“第二壁”分别与“第一壁部分”和“第二壁部分”可互换地使用。此外，术语贮存器的内部空间的“第一部分”和“第二部分”分别与贮存器的内部空间的“第一区域”和“第二区域”可互换地使用。

6、通过当从贮存器抽出液体时使第二壁部分的至少一部分比第一壁部分更容易塌陷，第二壁部分的变形适应了由液体的分配引起的贮存器的减小的内部体积的大部分(如果不是全部)。因此，当从贮存器抽出液体时，第一壁部分能够大致维持其形状。通过在第一壁部分上进一步布置保持器(其用于接收电子数据存储装置)，在液体的分配期间保持器的位置和形状保持大致不变。因此，由保持器接收的电子数据存储装置能够在液体的分配期间维持与喷墨打印机的有效电接触。

7、因此，本发明的盒能够直接安装到喷墨打印机上以与打印机建立流体连通(经由出口)和电连通(经由由保持器接收的电子数据存储装置)，而不需要任何其他部件(诸如，刚性外罩壳)。这与现有盒形成对比，现有盒使用刚性外罩壳，该外罩壳封闭可塌陷贮存器以保持电子数据存储装置并维持贮存器的正确定位。

8、将理解的是，第一壁部分和第二壁部分可以是同一壁的不同部分，和/或可在单个制造步骤(例如，旋转模制或吹塑模制)期间同时形成。将进一步理解的是，内部空间的第一区域和第二区域可以是同一体积的不同区域。

9、通过表述“第一壁部分限定内部空间的第一区域”和“第二壁部分限定内部空间的第二区域”，其旨在意指第一区域至少部分地被第一壁部分包围，并且第二区域至少部分地被第二壁部分包围。

10、第一区域的体积和第二区域的体积可被构造成使得液体的期望填充体积大致占据第二区域的全部内部体积并且第一区域的超过60％的体积未被液体填充而是作为顶部空间被气体(例如，空气)填充。

11、“可塌陷贮存器”意指贮存器被构造成当从贮存器分配液体时塌陷。一般地，这种贮存器没有通气孔，并且贮存器内的压力不允许与外部环境均衡。在可塌陷贮存器的内部空间中通常维持负压。

12、表述“彼此流体连通的第一区域和第二区域”旨在意指液体和/或气体(例如，空气)能够在第一区域与第二区域之间流动。

13、保持器可用于可释放地接收电子数据存储装置。

14、保持器可以可释放地附接到第一壁部分。

15、保持器可通过卡扣配合连接可释放地附接到第一壁部分。

16、替代地，保持器可与第一壁部分一体地形成。因此，盒可以是整体式盒。“整体式”意指盒形成单个实体，并且是单件式物品。这与现有技术的盒不同，现有技术的盒是两件式物品，其包括可塌陷内瓶和单独的刚性外罩壳。

17、贮存器可被构造成使得第二壁部分的塌陷减小盒的总体积。

18、第二壁部分可具有内表面和相对的外表面，其中，内表面被构造成直接接触液体，并且外表面形成盒的外部表面的一部分。

19、出口可设置在第一壁部分上。

20、在从贮存器分配液体期间，第一壁部分有利地维持出口相对于喷墨打印机的正确定位。

21、贮存器可以是部分可塌陷的。

22、“部分可塌陷”意指当从贮存器抽出所有液体时，贮存器的至少一部分(例如，第一区域)不塌陷/变形或仅在不影响与打印机的电连通和流体连通的有限程度上塌陷/变形。

23、所述至少一个壁可由非弹性和柔性材料制成。

24、第二区域可具有比第一区域更大的体积。

25、第一区域可形成贮存器的第一室，并且第二区域可形成贮存器的第二室。

26、第二区域、第一区域和出口可沿着第一方向布置。

27、贮存器可限定源自第二区域、然后引导通过第一区域，且然后通向出口的流动路径。

28、第一壁部分可包括第一加强结构，该第一加强结构被构造成加强第一壁部分的至少一部分的刚性。

29、第一加强结构可包括一个或多个凹口和/或一个或多个突起。

30、第一加强结构可围绕出口和/或保持器提供。

31、保持器可被构造成与第一加强结构可释放地接合。

32、限定第二区域的第二壁部分可包括两个相对的面壁和连接这两个相对的面壁的至少一个外围壁。

33、这两个相对的面壁可被构造成朝向彼此移动，以便在从内部空间抽出液体时减小盒的总体积。

34、所述至少一个外围壁可包括第二加强结构，该第二加强结构被构造成加强外围壁的刚性。

35、加强的外围壁可被构造成在使用中与喷墨打印机的安装布置(例如，盒保持器)接触。

36、第二加强结构可包括一个或多个凹口和/或一个或多个突起。

37、盒可适于在从出口分配液体时防止空气从盒的外部进入内部空间。

38、换言之，贮存器没有通气孔。

39、盒可用于与连续喷墨打印机一起使用。

40、贮存器的内部空间可被构造成填充有液体和气体两者。

41、盒可适于防止内部空间中的气体从贮存器逃逸到盒的外部。

42、液体和气体可在盒的填充过程期间被填充到贮存器的内部空间中。气体可包括空气。

43、被填充到贮存器中的气体可被构造成当在使用中已从出口分配所有液体时大致占据第一区域。

44、贮存器的内部空间的总体积可包括第一区域的体积和第二区域的体积之和。贮存器内液体的填充体积可高达第二区域的体积和第一区域的体积的40％之和。

45、即，贮存器内气体的填充体积可以是第一区域的体积的至少60％。气体的填充体积可提供贮存器的顶部空间。

46、在使用中，在从出口分配液体时，被填充到贮存器中的气体膨胀以补偿所分配的液体的体积，由此降低贮存器的内部压力。因此，在贮存器的内部压力与盒的外部之间建立了压力差。由于第二壁部分比第一壁部分更容易变形，因此压力差引起第二壁部分变形或塌陷，并且第二室内部的气体和剩余液体朝向第一区域移动或移入第一区域中。当从贮存器抽出所有液体时，贮存器的第二区域已大致完全塌陷，并且最初被填充到贮存器中的气体占据第一区域的内部空间。由于贮存器内气体的原始填充体积是第一区域的体积的至少60％，并且进一步因为该体积的气体在液体分配结束时填充第一区域，所以在从贮存器抽出所有液体时，第一区域与盒的外部之间的压力差不足以破坏第一壁部分。即，当压力使得引起第一区域的体积的大约60％的初始气体体积(处于或稍微低于大气压力)膨胀以大致填充第一区域的整个体积时，第一壁部分的刚性足以防止塌陷。因此，当从贮存器抽出所有液体时，第一壁部分或第一区域将不实质性变形。因而，确保了电数据存储装置与打印机之间的电接触以及出口与打印机之间的流体连接。

47、盒可还包括由保持器接收的电子数据存储装置。

48、贮存器可还包括链接结构，该链接结构将第一壁部分的边界的至少一部分链接到第二壁部分的边界的至少一部分。

49、链接结构可被构造成改进第二壁部分的至少一部分的可变形性。具体地，链接结构可允许第二壁部分容易地变形，以便适应由液体的分配引起的内部空间的减小的体积。因而，在从贮存器分配液体时，第一壁部分将经历更小的力并且将不实质性变形。

50、进一步地或替代地，链接结构可被构造成将第二壁部分的至少一部分的变形与第一壁部分隔离，使得第二壁部分的变形将不实质性影响第一壁部分的结构或形状。

51、链接结构可包括凹槽。凹槽可将第一壁部分的边界的至少一部分链接到相对的面壁中的一个的边界。

52、凹槽可沿着相应面壁的至少两侧延伸。

53、凹槽可以是u形的，并且可沿着(或围绕)相应面壁的三侧延伸。

54、替代地，凹槽可以是环形的，并且可沿着(或围绕)相应面壁的所有四侧延伸。

55、链接结构可包括箍圈，该箍圈限定第一区域与第二区域之间的流体连通路径。流体连通路径的横截面的尺寸可小于第一区域和/或第二区域的横截面。

56、箍圈可布置成将第一壁部分的边界链接到第二壁部分的边界。由于箍圈的小的横截面尺寸，箍圈比第二壁部分更具刚性。箍圈有用于将第二壁部分的变形与第一壁部分隔离，使得第二壁部分的变形将不实质性影响第一壁部分的结构或形状。此外，当盒在输送机上移动时以及在填充和封盖过程期间，盒能够在箍圈处被保持。

57、第二区域、流体连通路径、第一区域和出口可沿着第一方向布置。

58、由贮存器限定的流动路径可源自第二区域，然后引导通过流体连通路径，然后引导通过第一区域，且然后通向出口。

59、第二壁部分的至少一部分的材料可比第一壁部分的材料更具柔性。

60、第二壁部分的至少一部分的厚度可比第一壁部分的厚度更薄。

61、第一壁部分和第二壁部分可由相同材料制成。

62、通过具有更薄的厚度，第二壁部分的至少一部分比第一壁部分更具柔性。因而，当从贮存器分配液体时，第二壁部分快速变形以适应由液体的分配引起的内部空间的减小的体积，并且第一壁部分将经历更小的力并且将不实质性变形。

63、第一区域可包括锥形端部。

64、锥形端部可设置在第一区域的与出口相对的一侧处。

65、锥形端部相比于剩余的第一区域或第二区域可沿着第二方向具有更小的深度，该第二方向垂直于相对的面壁。

66、锥形端部改进了第一壁部分的刚性，使得在从贮存器分配液体时，第一壁部分将不实质性变形。

67、根据本公开的第三方面，提供了一种喷墨打印机，其包括：根据第一方面的盒；电子数据存储装置，其由盒的保持器接收；以及安装布置，其直接接收盒。

68、“直接接收”意指盒本身能够安装到安装布置上，而不需要任何附加的结构(例如，现有盒所需要的外罩壳)。

69、安装布置可包括用于与盒的出口接合的流体连接器、以及布置成与电子数据存储装置连通的电触点。

70、根据本公开的第四方面，提供了一种包括计算机可执行指令的计算机程序，当由处理器执行时，这些计算机可执行指令引起处理器控制增材制造设备制造根据第一方面的盒。

71、根据本公开的第五方面，提供了一种经由增材制造来制造产品的方法，该方法包括：获得表示产品的几何形状的电子文件，其中，该产品是根据第一方面的盒；以及控制增材制造设备通过一个或多个增材制造步骤根据电子文件中规定的几何形状来制造产品。

72、根据本公开的第六方面，提供了一种用于存储和分配来自用于在喷墨打印机中使用的盒的液体的方法，该方法包括：

73、将液体存储在盒的贮存器中，该贮存器包括由第一壁部分限定的第一区域和由第二壁部分限定的第二区域，第一区域和第二区域彼此流体连通；

74、由第一壁部分支撑电子数据存储装置；

75、从盒的出口分配液体；

76、相对于喷墨打印机与第一壁部分的电连接部将电子数据存储装置维持在预定位置中；以及

77、使第二壁部分塌陷并减小贮存器的第二区域的体积。

78、该预定位置可允许电子数据存储装置与喷墨打印机的电连接部建立电接触。

79、维持电子数据存储装置和使第二壁部分塌陷可发生在从盒的出口分配液体期间。

80、使第二壁部分塌陷可包括将第二壁部分从其中第二区域至少部分地填充有液体的填充状态转变为空状态。

81、第二壁部分可包括两个相对的面壁和连接这两个相对的面壁的至少一个外围壁。使第二壁部分塌陷可包括将这两个相对的面壁朝向彼此移动。

82、根据本公开的第七方面，提供了一种用于制造用于在喷墨打印机中使用的盒的方法，该方法包括：

83、模制封闭用于存储液体的内部空间的可塌陷贮存器，其中，贮存器包括第一壁部分和第二壁部分，并且其中：第一壁部分限定内部空间的第一区域；第二壁部分限定内部空间的第二区域，第一区域和第二区域彼此流体连通；并且第一壁部分和第二壁部分被构造成使得当从贮存器抽出液体时，第二壁部分的至少一部分比第一壁部分更容易塌陷；以及

84、在第一壁部分上形成被构造成支撑电子数据存储装置的结构。

85、该方法可还包括：形成被构造成接收电子数据存储装置的保持器；以及通过将保持器与该结构接合而将保持器附接到第一壁部分。

86、将了解的是，表述“被构造成支撑电子数据存储装置的结构”和“被构造成接收电子数据存储装置的保持器”可分别与“用于支撑电子数据存储装置的结构”和“用于接收电子数据存储装置的保持器”可互换地使用，且并不暗示对电子数据存储装置的存在的任何限制。

87、替代地，该结构可被构造成与电子数据存储装置直接接合。

88、该结构可与第一壁部分一体地形成。

89、模制可塌陷贮存器可包括使用旋转模制工艺或吹塑模制工艺来模制可塌陷贮存器。

90、该方法可还包括模制被构造成从贮存器分配液体的出口。

91、上文参考本发明的一个方面描述的特征可与本发明的其他方面组合。