专利名称：用于运送流体喷射器盒的托架的制作方法
用于运送流体喷射器盒的托架
背景技术：
喷墨打印机将墨滴从墨笔的打印头中的喷嘴喷射到纸或其他打印媒介上。墨笔有 时也称为打印盒或墨盒。在许多类型的喷墨打印机中，多个墨笔安装在可移动托架上，所述 可移动托架沿通过打印机进给的纸的宽度前后移动。每个墨笔分配一种墨或有时两种不同 颜色的墨。每个墨笔中的压力被管理以帮助控制至打印头的墨流。例如，如果墨笔缺乏足 够的背压，墨会从打印头喷嘴泄漏。替代地，如果墨笔中的背压过大，打印头可能不会适当 地喷射。然而，由于气泡或其他气体积聚在打印头中，从而限制打印头适当地接收或分配墨 的能力，因而甚至在有效背压管理的情况下，打印头也可能丧失其注液功能。而且，喷嘴有 时变堵塞。因而，有时需要将墨推动通过打印头或者从打印头牵拉墨，以清洗被堵塞的喷嘴 和/或使打印头再次注液。为了将墨推动通过打印头以清洗被堵塞的喷嘴和/或使打印头注液，空气被泵送 到墨笔中的压力调节器腔中，以将墨连同可能已经捕获在打印头中的任何气泡一起通过喷 嘴推出。以这种方式将墨推出喷嘴称为“压力注液”、“推动注液”或“压力吹扫”。常规压力 注液系统要么不适合于与可移动托架一起使用，要么没有容纳在托架上。在泵远离托架时， 在泵和托架上的墨笔之间的空气连接必须被做出，且然后在每次进行吹扫/注液时断开。
图1是根据本发明实施例的喷墨打印机的框图。图2是经受压力注液的墨笔的示意图。图3是图示墨笔的透视和部分剖视图。图4和5分别是根据本发明实施例的运送三个墨笔的喷墨打印机托架的侧视图和 俯视图。图6是图4和5所示的托架的部分截面图。图7是图示图4-6的托架中的泵送组件和墨笔之间的互连件的透视和部分剖视 图。
具体实施例方式本发明的实施例被产生以试图将压力注液系统完全容纳在喷墨打印机或使用流 体喷射器盒的其他装置中的可移动托架上。实施例参考喷墨打印机描述，所述喷墨打印机 使用可移动托架来将可拆卸/可拆除墨笔前后运送经过打印媒介。然而，本发明的实施例 并不限于这种实施方式。例如，本发明的实施例也可以在采用运送流体分配单元的可移动 托架的其他类型墨或流体分配装置中实施。因而，附图所示和下文所述的示例性实施例是 说明而不是限制本发明的范围。如本文使用的，“柱塞”指的是可以在凹部或套筒中前后滑动或以其他方式移动的 部件；“端口”指的是流体可通过的开口或通道；“通风口”指的是至环境压力的开口，通常 是至大气的开口。
图1是图示根据本发明一个实施例构造的喷墨打印机10的框图。喷墨打印机10 更广义地表示用于精确地分配流体(例如，墨)的流体喷射精确分配装置或者流体喷射器。 参考图1，打印机10包括托架12，托架12运送可拆卸墨笔14/16和18以及压力注液泵20 和22。墨从定位远离托架12的一系列墨供应源24、26、28、30、32和34供应给墨笔14-18。 这种墨供应源通常称为“偏轴”墨供应源，因为它们未由托架12运送(与和由可移动托架 运送的墨笔一体形成的“共轴”墨供应源相反)。在所示实施例中，如下文详细所述，每个墨 笔14-18分配两种墨，从而将两个笔有效地组合成单个单元。例如，墨笔14分配黑色(K) 和黄色(Y)墨，墨笔16分配青色(C)和红紫色(M)墨，墨笔18分配浅青色(CL)和淡红紫 色(ML)墨。打印媒介输送机构36将打印媒介38纵向地移动经过托架12和笔14_18。对于可 移动的扫描托架12，媒介输送机构36通常将媒介38累增地移动经过托架12，在每行被打 印时停止，且然后移动媒介38用于打印下一行。电子控制器40操作性地连接到托架12、墨 笔14-18、泵20、22和媒介输送机构36。控制器40通过输入/输出装置42与外部装置通 信，包括接收用于喷墨成像的打印数据。然而，输入/输出装置42的存在并不排除打印机 10作为独立式单元操作。控制器40控制托架12和媒介输送机构36的移动。控制器40电 连接到每个墨笔14-18中的打印头，以选择性地激励喷发电阻，例如以将墨滴喷射到媒介 38上。通过将托架12相对于媒介38的位置与墨滴的喷射协调，控制器40在媒介38上产 生期望图像。本发明的实施例并不限于喷墨打印机。总体而言，本发明的实施例涉及用于分配 大致液体流体的任何类型的流体喷射精确分配装置或流体喷射器。流体喷射精确分配装置 精确地打印或分配大致液体流体，其中，后者基本上或者主要不是由气体(例如空气)构 成。在喷墨打印机的情况下，这种大致液体流体的示例包括墨。大致液体流体的其他示例 包括药、细胞产品、组织、化学物、燃料等，其基本上或者主要不是由气体(例如空气和其他 类型的气体)构成。因而，虽然以下描述涉及用于将墨喷射上媒介上的喷墨打印机部件，但 是本发明的实施例更广泛地涉及分配大致液体流体的任何类型的流体喷射精确分配装置 或流体喷射器。图2是经受压力注液的墨笔14、16或18的简化示意图。为了方便起见，图2中的 墨笔由附图标记14表示。墨从独立墨供应源通过入口 44泵送或以其他方式引导到笔14 中进入压力调节腔46。墨从调节器腔46通过过滤器48和立管区域50流向打印头52，在 打印头52处，墨可以被喷射到打印媒介上，如上所述。喷墨打印头通常是小的机电组件，容 纳微型热、压电或其他装置阵列，所述装置被致动或激活以将小墨滴喷射出相关喷嘴阵列。 例如，典型的热喷墨打印头包括布置有墨喷射喷嘴的喷嘴版和在集成电路芯片上形成的喷 发电阻。在许多喷墨打印机中，当打印头未被致动时，墨在微小负压(真空)下流向打印头 以控制通过墨喷射喷嘴的自由墨流。在没有这种负压的情况下，墨会从喷嘴泄漏或“流出”。 腔46中的压力调节器54用于将腔46和打印头52中的压力保持在期望负压范围内。所谓 的“弹性袋”调节器54在图2中示出。弹性袋调节器54包括可膨胀和可收缩袋56和压力 板58。当板58在袋56上施加预定压力时，袋56可以向大气放气，从而将袋56朝腔46中 的合适操作背压范围内的期望体积推动/偏压。板58操作性地连接到阀(未示出)，阀控制进入腔46的墨流。在稳态下，流量控制阀关闭且压力板58在袋56内抵靠环境压力(通常是大气压 力)压缩袋56。从打印头52喷射墨将使腔46中的压力降低，从而允许袋56膨胀且将板 58向外移动。当墨从打印头52喷射时，腔46中的压力继续降低，直到移动板58开启流量 控制阀从而允许墨流入调节器腔46。来自于加压供应源的墨增加了腔46中的压力，使得 板58向内移动以使袋56塌陷，直到流量控制阀关闭。开启和关闭流量控制阀以及用墨灌 注调节器腔46的该过程反复地重复，以便以期望压力将墨供应给打印头。对于压力注液/ 吹扫，空气以相对高的压力临时泵送到袋56中，以足够快速地膨胀袋56，从而将墨60连同 可能已经积聚在打印头52中的任何气泡64 —起推出打印头喷嘴62，如图2所示。图3是图示可以与新式托架安装泵送系统的实施例一起使用的墨笔14、16或18 的一个实施例的透视和部分剖视图。为了方便起见，图3中的墨笔由附图标记14表示。相 同的附图标记用于表示图2和3中的相同部件。参考图3，墨笔14配置成接收和喷射两种 墨。例如，在图1所示的配置中，墨笔14接收和喷射黑色⑷和黄色(Y)墨。墨14的操作 部件容纳在壳体66中。笔壳体66通常构造成在图3中未独立示出或表示的多个不同部件 的组件。墨被供应给笔14，通过墨入口 44A和44B到达调节器腔46A和46B。腔46A朝笔 14的前部定位，腔46B朝笔14的后部定位。笔14的“A”和“B”部件的构件相同。因而，为 了方便起见，“A”和“B”部件的附图标记指示被去掉，且单个附图标记单一地用于表示在笔 14的A部件和B部件中的相同部件。压力调节腔46中的弹性袋组件型压力调节器54包括 袋56和压力板58。墨从每个腔46通过相应过滤器48、立管区域50和相关流动通道(未 示出)流向打印头52。在图3所示的双墨笔(例如，笔14)中，每个墨/腔的打印头52可 以并排定位、前后定位，或者两者相结合。同样，每个打印头52可以作为不同的芯片独立地 构造或者在单个芯片中一起形成。灌注端口 68和通风口 70沿笔壳体66的顶部定位。在笔用墨最初灌注之后，被连 接到腔46的灌注端口 68用球形软木塞密封。每个通风口 70操作性地连接到弹性袋56的 内部，使得空气可以通过通风口 70流入和流出袋56。在所示实施例中，每个通风口 70包括 安装在壳体66中的通风配件72和迷宫塞74。每个配件72限定至壳体66中的开口 78的 空气通道76。迷宫塞74限制通过通道76的空气流，以帮助调节袋56中的压力。迷宫塞 74是在其外表面具有一个或多个凹槽的塞。凹槽允许空气沿塞通过。更少、更小和/或更 弯曲的凹槽是更限流的，而更多、更大和/或更直的凹槽是限流性更小的。图4和5分别是图示喷墨打印机托架12的一个实施例的侧视图和俯视图，喷墨 打印机托架12包括压力吹扫和/或注液泵系统80。图6是托架12的部分截面更详细视 图。参考图4-6，每个墨笔14、16和18被保持在托架12本体89的前部88处的相应坞 (bay) 82,84和86中。泵系统80包括安装在托架本体89的后部94处的一对微型空气泵 90、92(例如，图 1 中的泵 20、22)。Koge KPM 12C01 (12mmX21mmX45mm)以及 Smart Pump AP-2P01 (12mmX 2ImmX 48mm)是合适的空气泵90、92的示例。墨笔14-18用盖96在坞82-86 中紧固到位，盖96在图4和5所示的开启位置和图6所示的关闭位置之间旋转，在开启位 置中，笔14-18可安装在坞82-86中或从坞82-86拆除，在关闭位置中，笔14-18在坞82-86 中紧固到位。
6
盖96用一对枢转闩锁杆98和卡轨(bail) 100 (图6)保持在关闭位置。闩锁杆98 可用连杆101 (图5)彼此联接，连杆101在杆98之间延伸，如图5所示。最佳地见于图6， 闩锁杆98沿盖96的每一侧向下枢转并抵靠盖96的每一侧上的凸缘(未示出)支撑。在 图6的侧视图中仅可见一个闩锁杆98。闩锁杆98的轮廓用图6中的虚线表示，其中，闩锁 杆98叠置在盖96的侧面上。闩锁杆98用卡轨100保持到位，卡轨100在杆98的端部102 上枢转，如图6所示。在盖96处于关闭位置时，盖96中的弹簧加载的笔保持销104将笔 14-18压缩到坞82-86中，以帮助将笔14-18紧固在适当位置。因而，反作用力作用于闩锁 杆98上以保持卡轨100上的张力。卡轨100上的张力可通过向下压杆98的端部102释放 且盖96被开启和关闭，从而进一步压缩弹簧加载的销104，使得卡轨100可以跳下和跳上杆 端部102。图7是盖96的透视和部分剖视图，图示了泵组件80和墨笔14_18之间的互连。现 在也参考图7，泵组件80包括管106和108，管106和108将泵90和92与盖96中的互连 子组件110连接。在所示实施例中，一个管106、108从每个泵90、92将空气通过互连子组 件110供应给三个墨笔14-18上的六个通风口 70和相关弹性袋56。互连子组件110包括 弹簧加载的空气端口 112，用于墨笔14-18上的每个通风口 70。在图6和7中仅可见用于 墨笔14上的通风口 70的空气端口 112。现在更具体地参考图6和7，每个空气端口 112包括柱塞114，柱塞114在盖96中 的插口 115中移动。柱塞114限定内部管道116。柱塞管道116的空气入口 118(图7)允 许来自于泵90、92的空气进入管道116。在柱塞116的顶部处的空气通风口 120允许进出 柱塞管道116的通风。每个柱塞114上的橡胶或其它合适的柔性末端122配合到笔壳体66 中的通风开口 78中且在开口 78中和/或抵靠通风配件72密封。当盖96处于关闭位置 时，偏压弹簧124抵靠通风配件72加压/偏压柱塞末端122，以保持柱塞114和通风口 70 之间的紧固连接。柱塞通风口 120中的迷宫塞126帮助调节通过柱塞114施加到袋56上 的空气压力。安装在托架上的泵90和92通过笔通风口 70连接到每个笔14、16和18。因 而，当笔14、16和18与安装在新式托架上的泵送系统一起使用时，每个笔通风口 70用作笔 的空气端口。笔通风口 70本身不再用作通风口。相反，每个笔通风口 70和相应柱塞通风 口 120 —起提供笔的通风功能。当泵90、92被致动时，连接到泵90、92的空气袋56充气且墨连同捕获在打印头52 中的任何空气一起被强制推出打印头喷嘴62。在泵送期间，空气泄漏经过迷宫塞126通过 柱塞通风口 120以帮助防止可能损坏墨笔14-18的过大空气压力。一旦泵送停止，空气将继 续泄漏通过通风口 120，直到恢复至环境(例如，大气)压力。在所示实施例中，一个泵90 通过盖96中的空气分配管128 (图7)被连接到墨笔14中的两个调节器袋56，且另一个泵 92通过一组相应分配管(未示出)被连接到其它笔116和118中的每个中的调节器袋56。 对于笔16和18分配青色和红紫色墨且笔14分配黑色和黄色墨的图1所示的配置，青色和 红紫色笔16、18可以与黑色和黄色笔14独立地吹扫。黄色墨通常可能需要比青色和红紫 色墨更频繁的吹扫。因而，图4-7所示的泵系统80的实施例帮助节省青色和红紫色墨。安装在新式托架上的泵送系统(例如，泵系统80)的实施例可适合于与常规墨笔 (如图3所示的墨笔14) 一起使用。泵系统80的操作是使用者清楚的。即，使用者将墨笔 置于托架中且关闭和闩锁盖，就像笔安装在常规托架中一样。当在打印机控制器的指导下盖关闭且闩锁并为操作做好准备时，泵自动地连接到笔。压力吹扫/注液泵系统80并不使用一些常规系统的蓄液器、阀或齿轮装置，因而 泵系统80可以更可靠地制成且比这些常规系统成本更低。完全在托架上的容纳系统90消 除了扫描路径或维护站管布线和/或制造和断开可拆卸连接以用于每次吹扫注液操作的 需要。在一些情况下，可期望在吹扫之后更有效地立即擦拭打印头喷嘴板。然而，由于维护 站盖没有与打印头接触，因而擦拭器在吹之后立即可用于擦拭。同样，吹扫系统与封盖站独 立应当有助于封盖站部件的更大有效性和增加的耐用性。如说明书开始所述，附图所示和上文所述的示例性实施例说明但不限制本发明。 可以制造和实施其它形式、细节和实施例。例如，在一些流体喷射分配应用中可期望使用一 个以上的盖以保持喷射器盒，而不是附图所示和上文所述的单个盖。对于另一个示例，在一 些流体喷射分配应用中可期望使用安装在托架上的泵送组件来将液体泵送到流体喷射盒 中。因而，前述说明不应理解为限制本发明的范围，本发明的范围在所附权利要求中限定。 权利要求中使用的冠词“一”和“一个”指的是一个或多个。
权利要求
一种用于运送流体喷射器盒的托架，包括本体，所述本体中具有坞，用于保持流体喷射器盒；安装到所述本体的泵；连接到所述本体的保持盖，所述盖能在开启位置和关闭位置之间移动，在开启位置中，所述盒能安装在所述坞中或从所述坞拆除，在关闭位置中，所述盖与坞中的盒接触以帮助将所述盒在所述坞中保持到位；和设置在盖中的端口，使得当所述盒安装在坞中且盖处于关闭位置时，盖端口连接到盒上的端口，所述盖端口操作性地连接到泵，从而流体能通过盖端口和盒端口泵送到所述盒中。
2.根据权利要求1所述的托架，其中所述泵包括空气泵，设置在盖中的端口包括设置 在盖中的空气端口，使得当所述盒安装在坞中且盖处于关闭位置时，盖空气端口连接到盒 上的空气端口，所述盖空气端口操作性地连接到泵，从而空气能通过盖空气端口和盒空气 端口泵送到所述盒中。
3.根据权利要求1所述的托架，其中所述本体包括在其中具有多个坞的本体，用于保持多个流体喷射器盒；所述泵包括安装到所述本体的多个泵；所述保持盖能在开启位置和关闭位置之间移动，在开启位置中，所述盒能安装在所述 坞中或从所述坞拆除，在关闭位置中，所述盖与坞中的盒接触以帮助将所述盒在所述坞中 保持到位；以及所述盖端口包括设置在盖中的多个盖端口，使得当所述盒安装在坞中且盖处于关闭位 置时，每个盖端口连接到相应一个盒上的端口，每个盖端口操作性地连接到泵，从而流体能 通过盖端口和相应盒端口泵送到每个盒中。
4.根据权利要求3所述的托架，其中所述流体喷射器盒包括喷墨墨笔。
5.根据权利要求2所述的托架，还包括在盖空气端口中的通风口。
6.根据权利要求3所述的托架，还包括在每个盖端口中的通风口。
7.根据权利要求3所述的托架，其中所述保持盖仅包括一个保持盖。
8.一种用于运送流体喷射器盒的托架，包括本体，所述本体中具有多个坞，用于保持多个流体喷射器盒；安装到所述本体的空气泵；连接到所述本体上的盒保持盖，所述盖能相对于所述本体在开启位置和关闭位置之间 移动，在开启位置中，所述盒能安装在所述坞中或从所述坞拆除，在关闭位置中，所述盖与 坞中的盒接触以帮助将所述盒在所述坞中保持到位；在盖中一体形成的空气互连组件，所述组件包括多个可移动柱塞，每个在其中具有管道，空气能通过所述管道通到柱塞的空气端口部 和柱塞的通风口部，每个柱塞设置在盖中的凹部中，使得当所述盒安装在坞中且盖处于关 闭位置时，每个柱塞空气端口连接到一个盒上的空气端口 ；以及管，所述管将每个柱塞的管道连接到泵，从而空气能通过管道泵送到盒中到达相应空 气端口。
9.根据权利要求8所述的托架，还包括多个偏压机构，当所述盒安装在所述托架中且盖处于关闭位置时，每个偏压机构将所述柱塞抵靠所述盒偏压。
10.根据权利要求8所述的托架，其中当所述盒安装在所述托架中且盖处于关闭位置 时，每个柱塞的空气端口部与盒上的通风口流体连通。
11.根据权利要求10所述的托架，其中每个柱塞的空气端口部和通风口部位于管道 的相对端上。
12.根据权利要求8所述的托架，其中每个柱塞包括末端，当所述盒安装在所述托架 中且盖处于关闭位置时，所述末端配合到盒中的通风开口中，柱塞的空气端口部位于所述 末端处。
13.根据权利要求12所述的托架，其中每个柱塞的末端包括柔性末端，当所述盒安装 在所述托架中且盖处于关闭位置时，所述柔性末端抵靠盒上的通风配件密封。
14.根据权利要求8所述的托架，其中所述泵包括多个泵，所述管包括多个管，至少一 个柱塞通过相应一个管连接到每个泵。
15.一种用于运送喷墨墨笔的托架，包括本体，所述本体中具有多个坞，用于保持多个墨笔；安装到所述本体的多个空气泵；连接到所述本体上的墨笔保持盖，所述盖能相对于所述本体在开启位置和关闭位置之 间移动，在开启位置中，所述墨笔能安装在所述坞中或从所述坞拆除，在关闭位置中，所述 盖与坞中的墨笔接触以帮助将墨笔在所述坞中保持到位；在盖中一体形成的空气互连组件，所述组件包括多个可移动柱塞，每个在其中具有管道，空气能通过所述管道通到柱塞的空气端口部 和柱塞的通风口部，每个柱塞设置在盖中的凹部中，使得当所述墨笔安装在坞中且盖处于 关闭位置时，每个柱塞空气端口连接到一个墨笔上的空气端口 ；以及多个管，所述管将一个或多个柱塞的管道连接到泵，从而空气能通过管道泵送到墨笔 中到达相应空气端口。
16.根据权利要求15所述的托架，其中当所述墨笔安装在坞中且盖处于关闭位置时， 一个泵连接到容纳第一颜色墨的第一个墨笔，第二个泵连接到容纳第二颜色墨的第二个墨 笔，第二颜色墨不同于第一颜色墨。
17.根据权利要求16所述的托架，其中第一颜色墨是黄色墨。
18.根据权利要求16所述的托架，其中第一个墨笔包括容纳黄色墨和黑色墨的单个 双色墨笔，第二个墨笔包括容纳红紫色和青色墨的至少一个双色墨笔。
19.根据权利要求15所述的托架，其中每个柱塞包括末端，当所述墨笔安装在坞中且 盖处于关闭位置时，所述末端配合到墨笔中的通风开口中，柱塞的空气端口部位于所述末 端处。
20.根据权利要求19所述的托架，其中每个柱塞的末端包括柔性末端，当所述墨笔安 装在坞中且盖处于关闭位置时，所述柔性末端抵靠墨笔上的通风配件密封。
全文摘要
在一个实施例中，一种用于运送流体喷射器盒的托架，包括本体，所述本体中具有坞，用于保持流体喷射器盒；安装到所述本体的泵；连接到所述本体的保持盖，所述盖能在开启位置和关闭位置之间移动，在开启位置中，所述盒能安装在所述坞中或从所述坞拆除，在关闭位置中，所述盖与坞中的盒接触以帮助将所述盒在所述坞中保持到位；和设置在盖中的端口，使得当所述盒安装在坞中且盖处于关闭位置时，盖端口连接到盒上的端口，所述盖端口操作性地连接到泵，从而流体能通过盖端口和盒端口泵送到盒中。
文档编号B41J29/38GK101983129SQ200880128435
公开日2011年3月2日 申请日期2008年4月3日 优先权日2008年4月3日
发明者G·K·朱斯蒂斯, J·T·亨德里克斯, M·L·希尔顿, P·瑟里恩 申请人:惠普开发有限公司