用于对喷墨打印机的墨水盒进行搅拌的装置的制作方法

本实用新型涉及打印机领域，特别是使用溶剂墨水的工业打印机，例如CIJ打印机。

这些打印机的墨水回路具有可拆卸的墨水存储器和包含在盒、瓶或容器中的未使用溶剂。

背景技术：

工业打印机在各种产品的工业编码和标记领域中是已知的，以例如用于标记条形码、在食品上标记过期日期，甚至是直接在快节奏的生产线上在缆线或管道上标记距离的参数或标志。在这些打印机之中，某些打印机采用了使用液体溶剂墨水的技术，该液体溶剂墨水沉积在待打印的载体/产品上。为了运转，这些打印机需要未使用墨水的储存器、亦即未使用溶剂的存储器以供给打印。作为示例，可以关注属于这类打印机的连续喷墨打印机(CIJ)。

该连续喷墨打印机具有多个如图1所示类型的部件。

首先，通常在打印机主体3之外的打印头1通过聚集了电液压连线的软脐带2连接到该打印机主体，该电液压连线对于打印头运转是必需的，这是因为其给予打印头以便利生产线上的集成的柔软度。

打印机主体3(也称为控制台或机柜)通常包括三个部件：

-在控制台下部(区域4’)中的墨水回路，其允许一方面以合适的质量和稳定的压力向打印头提供墨水，另一方面负责用于打印的未使用的喷墨；

-位于控制台上部(区域5’)中的控制器，其能够生成动作排序并且实现允许激活打印头和墨水回路的不同功能的处理；

-界面6，其给予操作者实施打印且被告知其运转状态的手段。

墨水回路可以是在EP 0 968 831中所描述的类型，在该文献中，溶剂(也称为添加剂)和墨水的储存器是可拆卸盒，该可拆卸盒包括与相关流体相容的塑料材料的半刚性袋囊。这个原理可以在由市场的多数参与者所发布的多种机器中找到，如Markem-Imaje的7系产品系列、9020、9030、9232，或Videojet的1000系(WO 2009/047501)。

这种盒10的示例在图2中示出。

该盒包括刚性部分12和半刚性或柔软部分14。刚性部分12配备有允许至墨水回路的液压连接的刚性嘴(或鼻)16。

在制作盒之后且在盒连接到墨水回路之前，盒中容纳的墨水的颜料沉积在该盒的壁上。还能够从视觉上观察到，在盒的壁的整个柔软部分都存在这样的壁上的沉积物。可以尝试手动搅拌盒以使该盒的内含物均匀，但是这样的工作很枯燥并且并不总是满足要求，这是因为沉积物可能继续存在于壁上。随后由机器抽取的模块的颜料比例过低，因此墨水的打印性能变差。另外，颜料的沉积可能造成流体连接装置(导管、阀门等)部分堵塞，导致因为阻塞现象而难以输送墨水。

因此，问题在于在盒连接到打印机的液压回路之前，以有效方式实现对盒的内含物进行搅拌。

这样的装置应当使得进行搅拌而在该操作过程中不需要存在操作者。

技术实现要素：

为了解决这些问题，本实用新型首先涉及一种用于对喷墨打印机的墨水盒进行搅拌的装置，该墨水盒包括由外壳界定的至少一个容积、外壳的密封开口以及颜料流体墨水，该装置包括：

-盒架，其用于容纳至少一个墨水盒，该盒架被旋转安装在轴上；

-电机，其用于驱动轴以及盒架旋转。

盒被用于喷墨打印机，该盒包括由外壳界定的至少一个容积、外壳的密封 开口以及容纳在外壳中的流体墨水，该流体墨水例如为颜料流体墨水。盒通常具有1升或900立方厘米的最大内部容积，存在于内部的最大墨水容积例如介于大约800立方厘米和600立方厘米之间。由形成盒架的装置界定的内部容积因此对应于盒的1升或900立方厘米的最大容积。

优选地，电机的旋转速度可以介于0.5周角/秒和5周角/秒之间。

该电机例如为步进电机。

根据一个特定实施方式，盒架使得能够容纳至少两个盒。

根据一个实施例，盒架包括前壁、后壁和至少两个侧壁，侧壁在盒架的全部长度上延伸，前壁的延伸受到该长度的限制，后壁包括用于容纳墨水盒的嘴的至少一个开口。

优选地，该装置包括电机的控制电路，该控制电路用于以规律时间间隔对所述电机施加加速度。

根据一个实施例，电机被安装在壳体中并且靠在壳体的可拆的一面上。

本实用新型还涉及一种方法，该方法使用如上所述或如本申请中所述的搅拌装置。

附图说明

图1示出了CIJ类型的打印机的已知结构；

图2示出了CIJ打印机的盒的一个示例；

图3A-3C和图4示出了根据本实用新型的装置的实施例；

图5示出了根据本实用新型的装置的实施例的一个变型；

图6A和6B还示出了CIJ打印机的具有磁性棒的盒的示例。

具体实施方式

根据本实用新型的装置的实施例在图3A中所示为空并且在图3B中所示为配备有盒10。在图3A和3B中，如图3C至5中一样，采用直角坐标X、Y、Z。

壳体20容纳电机204，电机204可以驱动轴22(图3A中不可见)绕轴线Z旋转，轴22上固定有盒架23。

图3C示出了装置的另一视图，该视图使得能够看到盒架23的后壁。

盒架沿方向X呈长条形状，该形状适于容纳盒10并将保持盒10锁死。盒架由壁26、28横向界定，壁26、28彼此(沿XZ的平行平面)彼此平行并且在盒架的(沿方向X测量的)全部长度L上延伸。

前壁24位于与平面XY平行的平面内并且位于装置的所谓下部分。前壁24在方向X上仅延伸长度L的很小部分。前壁24对侧壁26、28进行连接。该前壁例如沿X纵向延伸大约0.2L或0.25L，因而留出大的开口以将盒引入盒架。

与前壁24平行的后壁36也对侧壁进行连接。后壁36被加入盒架的面对前壁24的下部分。在后壁36的端部，一个或多个开口32、34使得盒10的嘴16能够通过。

侧壁26、28沿Z轴的长度足以连接壁24和36。但是，该长度沿方向X变化，该长度变小以使得盒在被放置在盒架的内部容积中时能够方便进入。例如，在前壁24沿X所止于的位置之外，侧壁26、28的宽度I₂变得小于这些侧壁的最大宽度I₁，例如小于该最大宽度的一半。

侧面27、29可以在侧壁26、28的最窄部分处从侧壁26、28开始朝向盒架的前方形成凸出部。如图3B中所示，侧面27、29有助于在盒10被插入装置中时侧向保持盒10。

对于前方(或者后方)，盒由壁24(或36)保持。

在竖直轴线上，盒在装置的底部被下壁(在图中未示出)保持(图3A)并且在高度方面被凸边37保持，但是也被开口32或34的边缘保持，开口32或34可能插入有盒的嘴16。

装置还提供了朝向前方的大的开口，以使得能够方便地引入和退出盒。

附图标记41表明了在此位于壳体的侧面上的开关，该开关使得能够通过(图3A中虚线示意性示出的)控制电路43来启动和制动电机。

图4示出了系统的组件的分解视图。尤其看到电机204及其轴22，当电机204被插入壳体20中时，轴22通过开口21从壳体20凸出。

优选地，壳体20的固定有电机的面是可拆的。这使得能够更方便地安装电机。电机204借助于诸如螺丝之类的固定装置46被固定在壳体20的内壁上。

盒架通过零件42被安装在轴22上，零件42可以是如图4中所示的圆形并且可以通过诸如螺丝之类的固定装置44被固定到盒架23的后壁36上。

零件42可以借助于无头螺丝被固定到轴22上。

装置的组件置于基座或支承件25上。

以下表明：

-L表明从盒架的下壁直到上凸边37的盒架的总长度；

-L1表明下壁与后壁36和轴22的轴线间的交点之间的距离；

-L2表明上凸边37与后壁36和轴22的轴线间的交点之间的距离；

-H表明轴22的轴线与支承件25的表面之间的距离。

为了使得盒架能够旋转，有L1<H。换句话说，装置被配置为盒架能够被驱动旋转一个或多个完整的圆周，而不会在盒架的运动中受到基座或支承件25的妨碍。

电机可以驱动盒架以介于0.5和多个圆周/秒或赫兹(例如，1圆周/秒)的速度旋转。以这样的速度，可以对盒的全部容积中的墨水进行搅拌而不会遗留任何的死角，并且使在盒的两个端部处沉积的颜料剥离。振荡或振动系统效率较低，并且经常无法使在盒的多个壁之一、尤其是在盒的端部处沉积的颜料剥离。

盒的旋转使得能够保证墨水良好地扫过或通过盒的全部容积和/或全部壁，从而使将要沉积的全部颜料剥离。仅振动或振荡的系统毫无疑问不引起足够大的波浪来清扫盒的上表面；也就是说，这样的振动或振荡系统并不保证墨水遍布盒的全部容积。

电机优选地为步进电机，这使得能够保证用户的安全，这是因为电机在冲 击情况下脱离。并不存在永久耦接：如果电机被制动，则无法在此得到旋转磁场。此外，耦接很弱并且电机缓慢旋转。

为搅拌盒而规定的周期可以为大约几分钟，例如介于1和15分钟，例如还为10分钟。通过例如每分钟的规律时间间隔，加速度斜率可适用于电机(以使得电机应当制动或者不制动)从而在电机制动的情况下重新启动电机。

电机的不同工作参数(速度和/或加速度和/或搅拌周期时长)可能被记录在壳体20包含的电路43中。该电路例如为电气电路或者可编程电子电路。

如更前所述，本实用新型可应用于如上参照图2所述的盒，或者包含磁性元件的盒。

上文中给出的盒的旋转速度的范围使得磁性棒能够从填充有墨水的盒的一侧通过到另一侧。由此，这有助于搅拌墨水。

另外，每秒圈数的最大限度使得能够避免离心效应，该离心效应将颜料和/或棒保持在盒的末端。

实验测试已经验证了上述速度范围能够满足这些标准。

作为变型，根据本实用新型的装置被配置为同时容纳并搅拌2个(或更多个)盒。图5中已经示意性示出了两个盒架23、23a，每个盒架为上述类型的。第二个盒架23a具有与盒架23相同的附图标记，只是具有字母“a”以表示相同元件。零件42在组件的后方被固定到两个壁36、36a上。2个盒架还可以例如通过螺丝固定来彼此侧向固定。组件因此可以由电机204驱动旋转，电机204的特点适于对单个盒的情况下(图3A-3C)驱动旋转的两倍质量进行驱动。

通常来说，盒在未被拆时位于盒架中：嘴16(参见图2)仍被密封堵塞。盒的墨水因此可以在盒被安装在喷墨打印机上之前被搅拌。

但是，某些盒还可以在已经被撞击后进行搅拌，在嘴16进行多次撞击之后胶囊体能够保持密封。

在上述不同的实施方式中，至少一个盒被从装置前方引入盒架，即通过与装置42的盘被固定的面相对的面引入盒架。

本实用新型被应用于至少一个上述参照图2所述类型的盒。

图6A中示出了能够用在本申请范围内的根据本实用新型的另一盒30。外表上，盒30与以下关于图2所描述的盒一样。这个盒30在这里具有细长的形状，并且包括刚性部分12和半刚性或柔性部分或袋囊14。盒配备有嘴16，嘴16是使得盒内部能够与外部连通的唯一开口(且因此是盒中包含的墨水流出所借助的唯一通道)并且在打印机中的任何使用之前利用封闭装置而被密封地关闭或封闭。当该嘴不再被密封封闭时，墨水通过该嘴流向盒外部。在盒内部设置有墨水流出孔，该孔与嘴的输出端连通。嘴在这里延伸出一个刚性部分。当盒完全用半刚性或柔性材料制成时,嘴以相同的方式布置。

最初，嘴可以由诸如EPDM这样的橡胶类型或(与相关流体化学相容的)其他类型的材料制成的、密封镶嵌的胶囊体来封闭。在安装盒时，例如是空心针的、连至墨水回路的装置使得能够去除(或撞击或刺穿或折断)胶囊并且在盒与墨水回路之间建立液压回路。选择胶囊的弹性材料以确保针与胶囊接合处的密封性。

这种盒例如具有最大1升或900立方厘米的最大内部容积，存在于内部的最大墨水容积17是在大约800立方厘米至600立方厘米之间。

引入了颜料墨水以及磁性元件，该磁性元件在这里具有小棒的形状，以附图标记15表示。实践中，在制造盒时就将磁体引入盒中，然后用墨水填充盒。最后，密封地封闭盒。

可以根据磁性元件的性能来选择它，以使得能够以较为完全或较不完全的方式生成盒内部的涡旋。

如图6B所示，该磁性元件15(在该图中被放大)优选地被保护材料制成的层15a所覆盖，从而确保墨水的组分，否则磁性元件存在被墨水的溶剂氧化的风险(这将影响墨水的组分)。合适的材料是聚四氟乙烯。

例如，如果溶剂是MEK(甲基乙基酮)型的，则该溶剂具有化学腐蚀性并且可以氧化磁性材料。

为使磁性装置15不产生堵塞墨水流出孔的风险，可以例如借助于设置在盒中的比如半堵塞元件这样的装置而将棒保持在盒中的给定位置处，该装置阻止该棒进入流出孔中而不会损害墨水的流通。这种元件可以包括分离栅，该分离栅被布置成阻止磁性元件15到达墨水流出孔。

例如一个或多个物理和/或化学数据或与包含在盒中的墨水有关的制造日期和/或过期日期的、以及特别是其组分和/或黏度的一个或多个数据的各种不同的数据，可以被存储在与所使用的墨盒关联的特定装置中。

为此，如图6A所示，盒30可以优选地在封闭之后配备有例如以处理器或微处理器形式实现的回路30a(下文中称为“标签”)。已经包含一个或多个上述数据的这个回路30a例如靠着盒30的壁、从该盒在打印机中被使用时转向打印机的一侧或者从嘴所位于的那一侧在该嘴之上而被施加。该回路使得能够存储如上所述的一个或多个数据。

这个回路30a还可以包括通信装置，例如RFID型接口，其将使得能够与打印机的控制器3对话以例如为该控制器提供如下数据：将被解释成表示盒的存在的一个或多个数据，和/或与物理和/或化学特性有关的数据，和/或搅拌数据(例如，一个或多个搅拌频率和/或一个或多个磁性元件旋转速度和/或一个或多个搅拌序列)，这些搅拌数据可以取决于盒中包含的墨水。

在控制器3侧，控制器3本身也配备有通信装置3a，例如RFID型接口，其使得能够接收由盒的标签发送的数据。

作为变型，打印机主体3与盒30之间的通信可以是接触型的。在这种情况下，一方面在盒上设置一些接触件，另一方面在打印机上设置一些接触件，以确保盒30与打印机之间的数据传输。如必要，从标签至控制器的RFID信号的发送，或通过控制器读取标签接触件的存在，使得能够检测盒的存在。这个检验可以周期性地实现。

一些试验表明，标签中的信息和标签的运转不受磁性元件15存在的影响。一些试验已经被实现，其结果表明标签的读取和/或写入功能以及数据均未被磁 性元件干扰。

本实用新型特别适用于对例如CIJ打印机这样使用溶剂墨水的工业打印机的墨水盒进行搅拌。