Воздушный фильтр для устройства струйной печати - RU2697153C2
Код документа: RU2697153C2
Чертежи
Описание
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к струйной печати и, в частности, к устройству и блоку фильтра для использования в струйной печати, такой как, например, непрерывная струйная печать.
[0002] В системах струйной печати отпечаток образуется из отдельных капелек чернил, генерируемых в сопле и толкаемых к подложке. Существуют две основные системы: система «капля по требованию», где капельки чернил для печати генерируются по требованию или при необходимости; и система непрерывной струйной печати, в которой капельки создаются непрерывно, и только выбранные капельки направляются к подложке, причем другие капельки подвергают рециркуляции к устройству подачи чернил.
[0003] Устройства непрерывной струйной печати подают чернила под давлением к генератору капель печатающей головки, где непрерывный поток чернил, испускающийся из сопла, разбивается на отдельные регулярные капли, например, колеблющимся пьезоэлектрическим элементом. Капли направляются мимо зарядного электрода, где им выборочно и отдельно сообщается заданный заряд, перед прохождением через поперечное электрическое поле, обеспечиваемое между парой отклоняющих пластин. Каждая заряженная капля отклоняется полем на величину, которая зависит от величины ее заряда, перед столкновением с подложкой, тогда как незаряженные капли продвигаются без отклонения и собираются в сток, из которого они рециркулируют к устройству подачи чернил для повторного использования. Заряженные капли обходят сток и соударяются с подложкой в положении, образуемом зарядом на капле и положением подложки относительно печатающей головки. Обычно подложку перемещают относительно печатающей головки в одном направлении, и капли отклоняются в направлении по существу перпендикулярном к нему, хотя отклоняющие пластины могут быть ориентированы с наклоном к этому перпендикуляру для компенсации скорости подложки (перемещение подложки относительно печатающей головки между прибывающими каплями означает, что линия капель иначе может продолжаться не совсем перпендикулярно направлению перемещения подложки).
[0004] При непрерывной струйной печати символ печатается на основании матрицы, включающей в себя регулярный массив потенциальных положений капель. Каждая матрица включает в себя множество столбцов (штрихов), каждый из которых образован линией, включающей в себя множество потенциальных положений капель (например, семь), образуемых зарядом, сообщаемым каплям. Таким образом, каждая используемая капля заряжается согласно своему предполагаемому положению в штрихе. Если конкретная капля не подлежит использованию, то тогда эта капля не заряжается, и она захватывается в стоке для рециркуляции. Этот цикл повторяется для всех штрихов в матрице и затем начинается снова для матрицы следующего символа.
[0005] Чернила подается под давлением к печатающей головке системой подачи чернил, которая обычно размещается внутри герметичной камеры отсека, который включает в себя отдельную камеру для схем управления и панель пользовательского интерфейса. Указанная система включает в себя главный насос, который вытягивает чернила из резервуара или бака через фильтр и подает их под давлением к печатающей головке. Поскольку чернила расходуются, резервуар пополняют при необходимости из сменного картриджа чернил, который съемно соединен с резервуаром трубопроводом подачи. Чернила подаются из резервуара через гибкий трубопровод подачи к печатающей головке. Неиспользованные капли чернил, захваченные стоком, рециркулируются насосом в резервуар через возвратный трубопровод. Поток чернил в каждом из трубопроводов обычно управляется соленоидными клапанами и/или другими подобными компонентами.
[0006] Когда чернила циркулируют через систему, существует тенденция к их сгущению в результате испарения растворителя, конкретно, в связи с рециркулирующими чернилами, которые были подвергнуты воздействию воздуха при их прохождении между соплом и стоком. Для компенсации этого, «восполняющий» растворитель добавляется в чернила при необходимости из сменного картриджа чернил для сохранения вязкости чернил в требуемых пределах. Этот растворитель может быть также использован для промывания компонентов печатающей головки, таких как сопло и сток, в цикле очистки.
[0007] Использование растворителей внутри системы печати может приводить к утечке паров растворителя в пределах замкнутых пространств, что может привести к повышенным уровням паров растворителя. Известно обеспечение циркуляции продувочного воздуха внутри систем печати для отведения любых паров растворителя до того, как они смогут достичь вредных или опасных уровней. Дополнительно, различные компоненты, такие как насосы и двигатели, генерируют тепло, которое может увеличить температуру чернил внутри системы. Когда температура чернил увеличивается, тенденция к испарению растворителей также увеличивается. Дополнительно, повышенная температура также изменяет вязкость чернил, которая должна управляться таким образом, чтобы она находилась в требуемых пределах для достижения оптимальной производительности печати.
[0008] Целью настоящего изобретения, среди прочего, является обеспечение улучшенного или альтернативного устройства струйной печати. Дополнительно, настоящее изобретение обеспечивает устройство струйной печати с улучшенной циркуляцией воздуха и системой охлаждения.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0009] Согласно первому аспекту настоящего изобретения, предложено устройство для использования в непрерывной струйной печати, включающий в себя: отсек, систему чернил, расположенную в отсеке, причем система чернил включает в себя насос чернил, воздушный впуск системы чернил, и воздушный выпуск системы чернил, и устройство циркуляции воздуха, выполненное с возможностью обеспечения протекания воздуха внутри отсека. Устройство циркуляции воздуха выполнено с возможностью обеспечения протекания воздуха по заданному пути воздушного потока через воздушный впуск системы чернил, мимо насоса чернил, и через воздушный выпуск системы чернил.
[0010] Обеспечение устройства циркуляции воздуха позволяет использовать воздушный поток как для выдувания паров растворителя из отсека, так и для обеспечения охлаждения для насоса чернил, если заданный путь потока проходит мимо насоса чернил. Охлаждение насоса чернил также позволяет рассеивать тепло от самих чернил. Таким образом, тепло от чернил рассеивается через насос чернил без необходимости в специальном устройстве охлаждения чернил.
[0011] Воздушный поток, проходящий по заданному пути воздушного потока, может охлаждать насос чернил и, таким образом, охлаждать чернила, проходящие через насос чернил.
[0012] Указанное устройство может дополнительно включать в себя блок воздушного фильтра, выполненный с возможностью приема воздушного фильтра, причем блок воздушного фильтра включает в себя воздушный впуск блока фильтра и воздушный выпуск блока фильтра; причем, при использовании, воздушный выпуск блока фильтра расположено смежно с воздушным впуском системы чернил; и устройство циркуляции воздуха выполнено с возможностью обеспечения протекания воздуха через воздушный впуск блока фильтра, воздушный фильтр, воздушный выпуск блока фильтра, и по заданному пути.
[0013] Обеспечение направления блоком воздушного фильтра воздушного потока через указанное устройство согласно заданному пути воздушного потока позволяет управлять воздушным потоком как с целью продувания, так и с целью охлаждения. Дополнительно, обеспечение блока воздушного фильтра позволяет просто выполнять замену или очистку воздушного фильтра с удобными интервалами без необходимости в специальных знаниях или инструментах.
[0014] Указанное устройство может быть описано как система подачи чернил. Система чернил может быть описана как система хранения чернил.
[0015] Блок воздушного фильтра может быть съемным с указанного устройства.
[0016] Воздушный впуск блока фильтра может быть выполнен с возможностью сопряжения с воздушным впуском корпуса.
[0017] Воздушный выпуск блока фильтра может быть выполнен с возможностью сопряжения с воздушным впуском системы чернил.
[0018] Уплотнение может быть образовано между воздушным выпуском блока фильтра и воздушным впуском системы чернил.
[0019] Блок фильтра может включать в себя элемент уплотнения, выполненный с возможностью сцепления с внешней поверхностью воздушного впуска системы чернил для образования уплотнения.
[0020] Устройство циркуляции воздуха может быть предусмотрено на пути воздушного потока между воздушным впуском системы чернил и воздушным выпуском системы чернил.
[0021] Устройство циркуляции воздуха может быть предусмотрено на пути воздушного потока между воздушным впуском системы чернил и насосом чернил.
[0022] Насос чернил может быть ближайшим к воздушному впуску системы чернил.
[0023] Система чернил может дополнительно включать в себя радиатор насоса чернил, находящийся в тепловой связи с насосом чернил, причем устройство циркуляции воздуха выполнено с возможностью обеспечения протекания воздуха мимо радиатора насоса чернил.
[0024] Под тепловой связью имеют в виду, что тепловая энергия способна протекать между насосом чернил и радиатором насоса чернил, т.е. что существует путь для теплопередачи между насосом чернил и радиатором насоса чернил.
[0025] Система чернил может дополнительно включать в себя конденсатор для конденсирования паров растворителя и радиатор конденсатора, находящийся в тепловой связи с конденсатором, причем устройство циркуляции воздуха выполнено с возможностью обеспечения протекания воздуха мимо радиатора конденсатора.
[0026] Устройство циркуляции воздуха может быть предусмотрено смежно с насосом чернил.
[0027] Устройство циркуляции воздуха может быть, например, компонентом системы чернил.
[0028] Устройство циркуляции воздуха может включать в себя вентилятор.
[0029] Отсек может включать в себя основание, и воздушный выпуск может быть предусмотрен на основании отсека, причем устройство циркуляции воздуха способствует протеканию воздуха по заданному пути и через воздушный выпуск.
[0030] Отсек может включать в себя дверь, причем блок воздушного фильтра принимается в пределах двери.
[0031] Местоположение блока воздушного фильтра в пределах двери обеспечивает удобное и доступное местоположение блока воздушного фильтра, что позволяет также иметь доступ как к внутренней части отсека (без затруднения доступа со стороны блока воздушного фильтра), так и к самому блоку воздушного фильтра для текущего и профилактического обслуживания.
[0032] Блок воздушного фильтра может съемно приниматься в пределах двери.
[0033] Дверь может включать в себя воздушный впуск, причем воздушный впуск блока фильтра выполнен с возможностью сопряжения с указанным воздушным впуском, когда блок воздушного фильтра принимается в пределах двери.
[0034] Сопряжение блока воздушного фильтра с воздушным впуском в пределах двери обеспечивает простой и удобный путь воздушного потока в отсек.
[0035] Дверь может быть подвижной между открытым положением и закрытым положением, и когда она находится в закрытом положении, воздушный выпуск блока фильтра может быть расположен смежно с воздушным впуском системы чернил.
[0036] Блок воздушного фильтра может быть съемным с двери, когда дверь находится в открытом положении.
[0037] Когда дверь находится в закрытом положении, уплотнение может быть образовано между воздушным выпуском блока фильтра и воздушным впуском системы чернил.
[0038] Воздушный впуск блока фильтра может быть предусмотрен у нижнего конца двери, когда дверь находится в закрытом положении.
[0039] Система чернил может дополнительно включать в себя бак чернил для хранения чернил для использования во время операций печати.
[0040] Блок воздушного фильтра может включать в себя впускной лабиринт, выполненный с возможностью преграждения прямого пути между воздушным впуском блока фильтра и воздушным фильтром. Впускной лабиринт может включать в себя впускную перегородку.
[0041] Блок воздушного фильтра может включать в себя корпус, причем воздушный впуск блока фильтра и воздушный выпуск блока фильтра образованы указанным корпусом.
[0042] Корпус может дополнительно определять углубление для приема воздушного фильтра.
[0043] Воздушный впуск блока фильтра может быть образован на первой стороне корпуса, и воздушный выпуск блока фильтра может быть образован на второй стороне корпуса, причем первая и вторая стороны являются по существу перпендикулярными.
[0044] Корпус может быть образовано двумя компонентами, которые шарнирно соединены друг с другом.
[0045] Воздушный фильтр может быть съемным с углубления посредством открывания указанных двух компонентов.
[0046]
[0047] Согласно второму аспекту настоящего изобретения, обеспечен блок фильтра для устройства непрерывной струйной печати, включающий в себя: корпус, воздушный впуск блока фильтра, образованный корпусом и выполненное с возможностью сопряжения с воздушным впуском отсека устройства струйной печати, углубление для приема воздушного фильтра, образованное корпусом, воздушный выпуск блока фильтра, образованный корпусом и выполненный с возможностью сопряжения с воздушным впуском системы чернил, расположенным в отсеке устройства струйной печати.
[0048] Воздушный впуск может быть образован на первой стороне корпуса, а выпуск на второй стороне корпуса, причем первая и вторая стороны являются по существу перпендикулярными.
[0049] Корпус может быть образовано двумя компонентами, которые шарнирно соединены друг с другом.
[0050] Воздушный фильтр может быть съемным с углубления посредством открывания указанных двух компонентов.
[0051] Блок воздушного фильтра может включать в себя впускной лабиринт, выполненный с возможностью преграждения прямого пути между воздушным впуском блока фильтра и воздушным фильтром. Впускной лабиринт может включать в себя впускную перегородку.
[0052] Воздушный выпуск блока фильтра может быть выполнен с возможностью образования уплотнения с воздушным впуском системы чернил, расположенным в отсеке устройства струйной печати.
[0053] Блок фильтра может включать в себя элемент уплотнения, выполненный с возможностью сцепления с внешней поверхностью воздушного впуска системы чернил для образования уплотнения.
[0054] Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, предложено устройство для использования в непрерывной струйной печати, включающий в себя: отсек; систему чернил, расположенную в отсеке, причем система чернил включает в себя насос чернил; и устройство циркуляции воздуха, расположенное смежно с насосом чернил и выполненное с возможностью обеспечения протекания воздуха мимо насоса чернил. Воздушный поток по заданному пути воздушного потока охлаждает насос чернил и, таким образом, охлаждает чернила, проходящие через насос чернил.
[0055] Устройство циркуляции воздуха может быть выполнено с возможностью обеспечения протекания воздуха мимо насоса чернил по заданному пути воздушного потока.
[0056] Устройство может включать в себя блок воздушного фильтра, выполненный с возможностью приема воздушного фильтра.
[0057] Устройство циркуляции воздуха может быть выполнено с возможностью обеспечения протекания воздуха через воздушный фильтр и мимо насоса чернил по заданному пути воздушного потока.
[0058] Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения, обеспечен способ для охлаждения чернил в устройстве непрерывной струйной печати, причем способ включает в себя: этап нагнетания чернил с использованием насоса чернил; этап обеспечения воздушного потока через насос чернил с использованием устройства циркуляции воздуха, причем воздушный поток влияет на охлаждение чернил.
[0059] Следует понимать, что признаки, описанные в контексте одного аспекта настоящего изобретения, могут быть использованы в комбинации с другими аспектами настоящего изобретения. Конкретно, признаки, описанные в контексте первого и второго аспектов настоящего изобретения, могут быть использованы в комбинации с третьим и четвертым аспектами настоящего изобретения.
[0060] Теперь в качестве примера будут описаны варианты осуществления настоящего изобретения, со ссылкой на сопутствующиие чертежи, в которых:
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0061] Фиг. 1 является схематичной иллюстрацией устройства непрерывной струйной печати согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
[0062] Фиг. 2 является схематичным представлением устройства непрерывной струйной печати фиг. 1;
[0063] Фиг. 3 является иллюстрацией в перспективе части устройства непрерывной струйной печати фиг. 1;
[0064] Фиг. 4 является схематичной иллюстрацией части устройства непрерывной струйной печати, показанной на фиг. 3;
[0065] Фиг. 5A-5C являются иллюстрациями в перспективе части устройства непрерывной струйной печати фиг. 1;
[0066] Фиг. 6A-6C являются иллюстрациями в перспективе частей устройства непрерывной струйной печати фиг. 1;
[0067] Фиг. 7A-7C являются иллюстрациями в перспективе частей устройства непрерывной струйной печати фиг. 1; и
[0068] Фиг. 8 является иллюстрацией в перспективе сечения части устройства непрерывной струйной печати фиг. 1.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0069] Фиг. 1 схематично иллюстрирует устройство 1 струйной печати. Устройство 1 струйной печати включает в себя систему 2 подачи чернил, печатающую головку 3 и контроллер 4. Система 2 подачи чернил включает в себя систему 5 хранения чернил и служебный модуль 6 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 1, поток текучей среды через устройство струйной печати показан схематично сплошными стрелками, а управляющие сигналы показаны схематично пунктирными стрелками. Служебный модуль 6 выполнен с возможностью съемного сцепления с устройством 1 струйной печати, так что указанный модуль может быть легко удален из устройства 1 струйной печати для обслуживания или замены. Служебный модуль 6 является, таким образом, съемным модулем для устройства струйной печати.
[0070] Служебный модуль 6 включает в себя два картриджных соединения для съемного сцепления с картриджем текучей среды. Конкретно, служебный модуль 6 включает в себя соединение 7 картриджа чернил для съемного сцепления с картриджем 8 чернил, и соединение 9 картриджа растворителя для съемного сцепления с картриджем 10 растворителя. Служебный модуль 6 дополнительно включает в себя соединение 11 устройства печати для съемного сцепления с устройством струйной печати. При использовании, служебный модуль 6 образует часть устройства 1 струйной печати и следует понимать, что в этом контексте в выражении «для съемного сцепления с устройством струйной печати» предполагается, что термин «устройство струйной печати» означает те части устройства струйной печати, которые не включают в себя служебный модуль 6.
[0071] Соединение 11 устройства печати включает в себя множество портов текучей среды, причем каждый порт текучей среды выполнен с возможностью соединения с магистралью текучей среды в пределах устройства 1 струйной печати, чтобы позволить текучей среде протекать между служебным модулем 6 и другими частями устройства 1 струйной печати, такими как система 5 хранения чернил и печатающая головка 3. Соединение 11 устройства печати дополнительно включает в себя электрический соединитель, выполненный с возможностью сцепления с соответствующим соединителем на устройстве 1 струйной печати.
[0072] Каждое из соединений 7, 9 картриджей чернил и растворителя включает в себя соединитель текучей среды для сцепления выпуска соответствующих картриджей 8, 10 чернил и растворителя, чтобы позволить текучей среде протекать из картриджей 8, 10 в служебный модуль 6. Из служебного модуля 6, чернила и растворитель могут протекать в систему 5 хранения чернил через соединение 11 устройства печати. При эксплуатации, чернила из картриджа 8 чернил и растворитель из картриджа 10 растворителя могут смешиваться в пределах системы 5 хранения чернил для генерирования чернил печати требуемой вязкости, которая является подходящей для использования в печати. Эти чернила подаются в печатающую головку 3, а неиспользованные чернила возвращаются из печатающей головки 3 в систему 5 хранения чернил. Служебный модуль 6 также выполнен с возможностью обеспечения потока растворителя к печатающей головке 3 через соединение 11 устройства печати в целях очистки.
[0073] Устройство 1 струйной печати управляется контроллером 4. Контроллер 4 принимает сигналы от различных датчиков в пределах устройства 1 струйной печати и выполнен с возможностью обеспечения соответствующих управляющих сигналов для системы 2 подачи чернил и печатающей головки 3 для управления потоком чернил и растворителя через устройство 1 струйной печати. Контроллер 4 может быть любым подходящим устройством, известным в данной области техники, и обычно включает в себя по меньшей мере процессор и память.
[0074] Картридж 8 чернил может быть снабжен электронным устройством 12 хранения данных, хранящим данные, связанные с содержащимися чернилами (например, тип и количество чернил). Подобным образом, картридж 10 растворителя может быть снабжен электронным устройством 13 хранения данных, хранящим данные, связанные с содержащимся растворителем (например, тип и количество растворителя). Служебный модуль 6 включает в себя электронное устройство 14 хранения данных. Электронное устройство 14 хранения данных может хранить идентификационные данные (например, идентификационный код). Электронное устройство 14 хранения данных может также хранить другие типы данных, например, идентификационные данные, связанные с типом чернил и/или растворителя, с которым может быть использован (или ранее использовался) служебный модуль 6, номер модели служебного модуля 6 или устройства 1 струйной печати, серийный номер, дату изготовления, срок годности, дату ввода в эксплуатацию, наработку служебного модуля 6 в устройстве 1 струйной печати, срок службы, и т.п. Информация, хранимая на любом из электронных устройств 12, 13, 14 хранения данных может храниться в шифрованной форме. Это может предотвратить любое искажение данных. Электронное устройство 14 хранения данных может включать в себя защищенные данные, так что только подходящие или распознанные служебные модули 6 могут быть использованы с устройством 1 струйной печати. Электронное устройство 14 хранения данных может также включать в себя записываемую часть данных. Устройство 1 струйной печати может записывать данные на электронное устройство 14 хранения данных для указания на то, что служебный модуль 6 достиг конца своего срока службы, так что служебный модуль не может быть больше использован в устройстве 1 струйной печати или любом другом устройстве печати.
[0075] Контроллер 4 выполнен с возможностью обмена данными с электронными устройствами 12, 13 хранения данных. Этот обмен данными с электронными устройствами 12, 13 хранения данных картриджей 8, 10 происходит через служебный модуль 6. Каждое из соединений 7, 9 картриджей чернил и растворителя включает в себя электрический контакт, выполненный с возможностью контактирования с соответствующим контактом на сцепленном картридже 8, 10 чернил или растворителя. Указанный соответствующий контакт на картриджах 8, 10 позволяет считывать информацию с устройств 12, 13 хранения данных и/или записывать информацию на них, соответственно, через соединение 11 устройства печати служебного модуля 6.
[0076] Например, когда система 2 подачи чернил используется первый раз, данные из электронного устройства 12 хранения данных и/или электронного устройства 13 хранения данных считываются для установления типа используемых чернил и/или растворителя. Затем, когда новый картридж чернил или картридж растворителя используется в пределах устройства 1 печати, контроллером 4 может быть осуществлена проверка данных, хранимых на соответствующем электронном устройстве 12, 13 хранения данных картриджа 8 чернил и картриджа 10 растворителя для обеспечения совместимости. Таким образом, когда система 2 подачи чернил используется с конкретным типом чернил, контроллер 4 обеспечивает то, что устройство 1 печати является работоспособным (т.е. обеспечивает то, что чернилам будет разрешено протекать из картриджа 8 чернил, и/или что растворителю будет разрешено протекать из картриджа 10 растворителя), только если данные, связанные с картриджем 8 чернил и/или картриджем 10 растворителя, хранимые на электронных устройствах 12, 13 хранения данных, указывают на совместимость.
[0077] Устройство 1 струйной печати и, конкретно, система 2 подачи чернил, будут теперь описаны более подробно со ссылкой на фиг. 2. Фиг. 2 схематично показывает элементы устройства 1 струйной печати фиг. 1 более подробно и, для ясности, контроллер 4 и соответствующие сигналы опущены.
[0078] При эксплуатации, чернила подаются под давлением из системы 2 подачи чернил в печатающую головку 3 и обратно через гибкие трубки, которые сгруппированы вместе с другими трубками текучей среды и электрическими проводами (не показаны) в то, что называется в данной области техники «отрывным» трубопроводом 15. Система 2 подачи чернил расположена в отсеке 16, который обычно устанавливается на опоре, а печатающая головка 3 расположена за пределами отсека 16.
[0079] Система 5 хранения чернил включает в себя бак-смеситель 17 для хранения резервуара 18 чернил и бак 19 растворителя для хранения резервуара 20 растворителя. Бак-смеситель имеет по существу сужающийся нижний участок, в пределах которого расположен резервуар 18 чернил.
[0080] При эксплуатации, чернила вытягиваются из резервуара 18 чернил в бак-смеситель 17 насосом 21 системы. Бак-смеситель 17 пополняется при необходимости чернилами и восполняющим растворителем из сменных картриджей 8, 10 чернил и растворителя. Чернила и растворитель перемещаются из картриджей 8, 10 чернил и растворителя в бак-смеситель 17 через служебный модуль 6, как будет дополнительно описано ниже.
[0081] Из нижеследующего описания будет понятно, что система 2 подачи чернил и печатающая головка 3 включают в себя некоторое количество клапанов управления потоком, которые являются клапанами одного общего типа: двухходовой клапан управления потоком под управлением двухкатушечного соленоида. Работой каждого из клапанов управляет контроллер 4.
[0082] Чернила, вытягиваемые из бака-смесителя 17, фильтруются сначала первым (относительно грубым) фильтром 22 ниже по ходу от насоса 21 системы и затем подаются выборочно под давлением к двум диффузорным насосам 23, 24 и к модулю 25 фильтра. Модуль 25 фильтра включает в себя второй фильтр 26 чернил более тонкой фильтрации и демпфер 27 текучей среды. Демпфер 27 текучей среды является демпфером общепринятой конфигурации и устраняет пульсации давления, вызванные работой насоса 21 системы. Чернила подаются через линию 28 подачи к печатающей головке 3 через преобразователь 29 давления.
[0083] В печатающей головке 3 чернила из линии 28 подачи подаются в генератор 30 капель через первый клапан 31 управления потоком. Генератор 30 капель включает в себя сопло 32, из которого под давлением выпускаются чернила, и пьезоэлектрический осциллятор (не показан), который создает возмущения давления в потоке чернил с заданной частотой и амплитудой для разбиения потока чернил на капли 33 с регулярными размерами и интервалами. Точка разрывания находится ниже по ходу от сопла 32 и по существу совпадает с зарядным электродом 34, где каждой капле 33 сообщается заданный заряд. Этот заряд определяет степень отклонения капли 33, когда она проходит пару отклоняющих пластин 35, между которыми поддерживается по существу постоянное электрическое поле. Незаряженные капли проходят по существу без отклонения к стоку 36, из которого они рециркулируют в систему 2 подачи чернил через возвратную линию 37 через второй клапан 38 управления потоком. Заряженные капли выбрасываются к подложке (не показана), которая перемещается мимо печатающей головки 3. Положение, в котором каждая капля 33 сталкивается с подложкой, определяется величиной отклонения капли и скоростью перемещения подложки.
[0084] Для обеспечения эффективной работы генератора 30 капель, температура чернил, входящих в печатающую головку 3, может доводиться до требуемого уровня нагревателем (не показан), до того, как они пройдут к первому клапану 31 управления. В примерах, где устройство печати запускается из состояния покоя, желательно позволить чернилам стравиться через сопло 32 без выбрасывания к стоку 39 или к подложке. В таких примерах, чернила протекают из первого клапана 31 управления к соплу 32 и затем возвращаются ко второму клапану 38 управления через линию 39 стравливания, где они поступают в возвратную линию 37. Прохождение чернил в возвратную линию 37, независимо от того, относятся ли они к потоку стравливания или к рециркулируемым неиспользованным чернилам, захваченным стоком 36, управляется вторым клапаном 38 управления потоком. Возвращаемые чернила вытягиваются обратно в бак-смеситель 17 диффузорным насосом 23.
[0085] Диффузорные насосы 23, 24 являются насосами известной конфигурации и используют принцип Бернулли, согласно которому текучая среда, протекающая через ограничение в трубопровод, образует высокоскоростную струю у ограничения и создает область низкого давления. Если у ограничения будет обеспечен боковой порт, то это низкое давление может быть использовано для втягивания и увлечения второй текучей среды в трубопровод, соединенный с боковым портом. В этом примере, чернила под давлением протекают через пару трубопроводов 40, 41 и обратно к резервуару 18 в баке-смесителе 17. Каждый трубопровод 40, 41 снабжен боковым портом 42, 43 у диффузорного ограничения. Увеличение скорости потока чернил создает давление всасывания у боковых портов 42, 43, и это служит для вытягивания возвращаемых чернил и/или растворителя через возвратную линию 37 и линию 44 подачи, соответственно.
[0086] Когда чернила протекают через систему и входят в контакт с воздухом в баке-смесителе 17 и печатающей головке 3, часть содержащегося в них растворителя стремится испариться. Система 2 подачи чернил, таким образом, выполнена с возможностью подачи восполняющего растворителя, при необходимости, для поддержания вязкости чернил в предопределенном диапазоне, подходящем для использования.
[0087] Служебный модуль 6 включает в себя корпус 45, определяющее множество трубопроводов текучей среды (показанных схематично на фиг. 2 в виде линий 46). Служебный модуль 6 дополнительно включает в себя насос 47 промывки и четыре клапана 48, 49, 50, 51, которые выполнены с возможностью выборочного связывания двух или более из множества трубопроводов 46 текучей среды для образования одной или нескольких магистралей через корпус 45. Насос 47 промывки и клапаны 48, 49, 50, 51 управляются контроллером 4 посредством отправки одного или нескольких управляющих сигналов через соединение 11 устройства печати. С использованием подходящих управляющих сигналов, служебный модуль 6 может быть расположен во множестве разных конфигураций, чтобы позволить чернилам или растворителю протекать через устройство 1 струйной печати во множестве разных режимов, описываемых сейчас. В дальнейшем, следует считать, что каждый из четырех клапанов 48, 49, 50, 51 закрыт, если не указано иное.
[0088] При эксплуатации, чернила из картриджа 8 чернил и растворитель из картриджа 10 растворителя могут быть добавлены в бак-смеситель 17 при необходимости для генерирования чернил печати с требуемой вязкостью, которая является подходящей для печати. Это добавление чернил и/или растворителя в бак-смеситель 17 использует диффузорный насос 24.
[0089] Бак-смеситель 17 снабжен датчиком уровня (не показан), который выполнен с возможностью определения уровня чернил в баке-смесителе 17 и вывода сигнала, указывающего на него, к контроллеру 4. Чернила расходуются во время печати и, таким образом, во время нормальной работы уровень чернил в баке-смесителе 17 будет падать с течением времени. Когда уровень чернил в баке-смесителе падает ниже нижнего порога, контроллер 4 может осуществить управление системой 2 подачи чернил для добавления большего количества чернил в бак-смеситель 17. С использованием подходящих управляющих сигналов, чернила вытягиваются из бака-смесителя 17 насосом 21 системы и подаются под давлением к диффузорному насосу 24 для создания давления всасывания у бокового порта 43. Для добавления чернил в бак-смеситель 17, клапаны 50, 51 в служебном модуле 6 открываются. Чернила вытягиваются из картриджа 8 чернил по линии 44 подачи под давлением всасывания от диффузорного насоса 24. Чернила выпускаются в бак-смеситель 17 и увеличивают уровень. Когда уровень чернил в баке-смесителе 17 достигает верхнего порога, контроллер 4 может остановить подачу чернил в бак-смеситель 17. Для обеспечения этого, поток к диффузорному насосу 24 останавливают и клапаны 50, 51 закрывают.
[0090] Следуя такому процессу пополнения уровня чернил в баке-смесителе 17, контроллер 4 отправляет сигнал к электронному устройству 12 хранения данных на картридже 8 чернил, указывающий на количество чернил, которое было перемещено из картриджа 8 чернил в бак-смеситель 17. Количество чернил, оставшееся в картридже 8 чернил, может быть запомнено на устройстве 12 хранения данных и может быть обновлено в ответ на сигнал от контроллера 4.
[0091] Как объяснено выше, когда чернила протекают через систему и входят в контакт с воздухом в баке-смесителе 17 и печатающей головке 3, часть содержащегося в них растворителя стремится испариться. Периодически, вязкость чернил в баке-смесителе 17 (или величина, указывающая на нее) определяется с использованием вискозиметра 52, расположенного в баке-смесителе 17.
[0092] Вискозиметр 52 периодически снабжается чернилами под давлением из насоса 21 системы через модуль 25 фильтра. Поток чернил в вискозиметр управляется клапаном 53 управления. С использованием клапана 53 управления, заданный объем чернил подается в камеру внутри вискозиметра 52, и затем подача чернил в вискозиметр прекращается. Затем, чернила вытекают из камеры под действием силы тяжести. Скорость, с которой чернила вытекают из камеры, зависит от вязкости чернил и контролируется с использованием множества электродов, расположенных на разных уровнях внутри камеры. Сигналы от множества электродов принимаются контроллером 4, который выполнен с возможностью определения того, находится или нет вязкость чернил внутри бака-смесителя 17 в пределах требуемого рабочего диапазона, образуемого нижним и верхним пороговыми значениями.
[0093] Если вязкость находится выше верхнего порогового значения, то тогда растворитель добавляется в бак-смеситель 17 из резервуара 20 растворителя в баке 19 растворителя, как сейчас будет описано. Чернила вытягиваются из бака-смесителя 17 и подаются под давлением к диффузорному насосу 24 для создания давления всасывания у бокового порта 43. Для добавления растворителя, клапаны 49, 50 в служебном модуле 6 открываются. Под давлением всасывания от диффузорного насоса 24, растворитель вытягивается из резервуара 20 растворителя по линии 62 к служебному модулю 6 и обратно по линии 44 подачи к баку-смесителю 17. Растворитель выпускается в бак-смеситель 17 и уменьшает вязкость чернил в резервуаре 18.
[0094] Контроллер 4 может определить количество растворителя, необходимое для добавления в бак-смеситель 17, на основе определенной вязкости чернил. Когда необходимое количество растворителя добавлено в бак-смеситель 17, поток к диффузорному насосу 24 может быть остановлен, и клапаны 49, 50 могут быть закрыты.
[0095] После добавления растворителя в бак-смеситель 17, вискозиметр 52 может быть использован снова для определения вязкости чернил. Может существовать временная задержка между добавлением растворителя и повторной проверкой вязкости чернил, чтобы позволить растворителю смешаться с чернилами. Если после повторной проверки вязкость чернил в баке-смесителе 17 все же находится выше верхнего порогового значения, то тогда большее количество растворителя может быть добавлено в бак-смеситель 17 из резервуара 20 растворителя в баке 19 растворителя. Этот процесс может повторяться до тех пор, пока не будет достигнута требуемая вязкость чернил в баке-смесителе 17.
[0096] Бак 19 растворителя снабжен датчиком уровня (не показан), который выполнен с возможностью определения уровня растворителя в баке 19 растворителя и вывода сигнала, указывающего на него, к контроллеру 4. Растворитель расходуется во время работы устройства 1 печати, поскольку он добавляется в бак-смеситель 17 для настройки вязкости чернил в резервуаре 18. Таким образом, уровень растворителя в резервуаре 20 растворителя в баке 19 растворителя падает с течением времени.
[0097] Когда уровень растворителя в баке 19 растворителя падает ниже нижнего порога, контроллер 4 выполнен с возможностью управления системой 2 подачи чернил таким образом, чтобы добавить большее количество растворителя в бак 19 растворителя. С использованием подходящих управляющих сигналов, клапаны 48, 49 в служебном модуле 6 открываются. Растворитель вытягивается из картриджа 10 растворителя электрическим насосом 47 промывки в служебный модуль 6 и подается через линию 62 в резервуар 20 растворителя. Растворитель выпускается в резервуар 20 растворителя и увеличивает уровень.
[0098] Когда уровень растворителя в баке 19 растворителя достигает верхнего порога, контроллер 4 выполнен с возможностью остановки подачи растворителя в бак 19 растворителя. Для обеспечения этого, поток к насосу 47 промывки останавливается и клапаны 48, 49 закрываются.
[0099] Следуя такому процессу пополнения уровня растворителя в баке 19 растворителя, контроллер 4 отправляет сигнал к устройству 13 хранения данных на картридже 10 растворителя, указывающий на количество растворителя, которое было перемещено из картриджа 10 в бак 19 растворителя. Количество растворителя, оставшееся в картридже 10 растворителя, может быть запомнено на устройстве 13 хранения данных и может быть обновлено в ответ на сигнал от контроллера 4.
[00100] Восполняемый растворитель, обеспечиваемый из картриджа 10 растворителя, также используется для промывки печатающей головки 3 в подходящие моменты времени для поддержания ее свободной от засорений, как сейчас будет описано. Чернила вытягиваются из бака-смесителя 17 и подаются под давлением к диффузорному насосу 23 для создания давления всасывания у бокового порта 42. Растворитель вытягивается из картриджа 10 растворителя электронным насосом 47 промывки в служебный модуль 6 и подается через линию 54 промывки в печатающую головку 3 через фильтр 55. Поток растворителя из служебного модуля 6 к печатающей головке 3 управляется первым клапаном 31 управления.
[00101] Клапан 56 сброса давления присоединен между выпуском и выпуском насоса 47 промывки и действует для сбрасывания давления на стороне всасывания насоса 56 промывки. Например, клапан 56 сброса давления может быть выполнен с возможностью поддержания требуемого давления ниже по ходу от насоса 47 промывки, например, 2,5 бар.
[00102] Растворитель протекает через первый клапан 31 управления к соплу 32. После прохождения через сопло 32 и вхождения в сток 36, растворитель (вместе с растворенными чернилами из печатающей головки 3) втягивается в возвратный канал 32 под давлением всасывания от диффузорного насоса 23. Растворитель и чернила выпускаются в бак-смеситель 17.
[00103] Как объяснено выше, поток чернил и растворителя в бак-смеситель 17 обеспечивается с использованием диффузорного насоса 24, который требует минимального количества текучей среды в баке-смесителе 17. Если в баке-смесителе 17 нет достаточного количества текучей среды для работы диффузорного насоса 24 (например, перед первым использованием системы 2 подачи чернил), то насос 47 промывки в служебном модуле 6 может быть использован для заправки бака-смесителя 17 посредством добавления в него текучей среды.
[00104] Для заправки бака-смесителя 17, картридж чернил сцепляется с соединением 9 картриджа растворителя. Для добавления чернил в бак-смеситель 17, клапаны 48, 50 в служебном модуле 6 открываются. Чернила вытягиваются из картриджа чернил (в соединение 9 картриджа растворителя) электрическим насосом 47 промывки в служебный модуль 6 и подаются через линию 44 подачи в бак-смеситель 17 через боковой порт 42. После добавления достаточного количества чернил в бак-смеситель 17, насос 47 промывки останавливается, и клапаны 48, 50 закрываются.
[00105] При использовании, атмосфера в баке-смесителе 17 и баке 19 растворителя может стать насыщенной растворителем. Блок 57 конденсатора обеспечен в верхней части бака 19 растворителя. Блок 57 конденсатора может, например, включать в себя конденсатор на эффекте Пельтье.
[00106] Вентиляционная трубка 58 обеспечена между баком-смесителем 17 и баком 19 растворителя, чтобы позволить воздуху протекать между ними. Вентиляционная трубка 58 расположена таким образом, что она связывает пространство выше резервуара 18 чернил с пространством выше резервуара 20 растворителя. Насыщенный растворителем пар из бака-смесителя 17 входит в бак 19 растворителя через вентиляционную трубку 58. Воздух из бака-смесителя 17 является более теплым, чем воздух в баке растворителя (вследствие работы насоса 21 системы), и поэтому он поднимается к верхней части бака растворителя через вентиляционную трубку 58, где он входит в блок 57 конденсатора.
[00107] Растворитель конденсируется, когда воздух контактирует с активным элементом внутри блока 57 конденсатора и охлаждается. Конденсат (растворитель) втягивается в резервуар 20 растворителя. Осушенный воздух (из которого удален растворитель) входит в общий порт трехходового клапана 59 управления. Потоком воздуха через систему можно управлять с использованием клапана 59 управления, как сейчас будет описано.
[00108] Осушенный воздух из блока 57 конденсатора может протекать через выходную линию 60, через которую он выпускается в воздушное пространство внутри отсека 16 устройства печати. Этот путь воздушного потока может быть стандартной конфигурацией для клапана 59 управления.
[00109] Альтернативно, осушенный воздух из блока 57 конденсатора может протекать через линию 61, которая проходит через отрывной трубопровод 15 к печатающей головке 3. Линия 61 оканчивается в печатающей головке 3 у возвратной линии 37, вблизи стока 36. Пониженное давление вытягивает выпускаемый воздух по возвратной линии 37 ко второму клапану 38 управления (вместе с любыми чернилами, входящими в сток 36). При нормальной работе, диффузорный насос 23 вытягивает неиспользованные капли чернил и выпускаемый воздух по возвратной линии 37, через отрывной трубопровод 15 и обратно к боковому порту 42. Как неиспользованные чернила, так и выпускаемый воздух выпускаются в бак-смеситель 17.
[00110] Когда клапан 59 управления используется для направления осушенного воздуха из блока 57 конденсатора через линию 61, создается «замкнутый» гидравлический контур. Любой пар растворителя, который не был конденсирован блоком 57 конденсатора, проходит обратно в бак-смеситель 17 через линии 61, 32, и потери растворителя в устройстве 1 струйной печати, таким образом, минимизируются. Система непрерывно рециркулирует один и тот же воздух, что предотвращает (или по меньшей мере минимизирует) приток атмосферного воздуха, который иначе может войти через сток 36 (например, если клапан 59 управления выпускает осушенный воздух из блока 57 конденсатора в воздушное пространство внутри отсека 16 устройства печати через выходную линию 60). Это препятствие для входа атмосферного воздуха в систему помогает предотвратить всасывание кислорода через сток 36, что способствует улучшению производительности чернил в долгосрочной перспективе посредством уменьшения вероятности окисления чернил.
[00111] Как будет описано более подробно далее, в некоторых вариантах осуществления, служебный модуль 6 дополнительно включает в себя датчик газа, который может быть выполнен с возможностью определения присутствия или уровня газа (такого как пар растворителя) внутри отсека 16. Датчики газов могут становиться «отравленными» с течением времени и по существу имеют конечный срок службы и требуют замены после его окончания.
[00112] Служебный модуль 6 обеспечивает интерфейс между устройством 1 струйной печати и каждым из картриджей 8, 10 чернил и растворителя, позволяющий текучей среде протекать из каждого из картриджей 8, 10 чернил и растворителя к устройству струйной печати и обеспечивающий электрическую связь между устройством 1 струйной печати и каждым из картриджей 8, 10. Поскольку соединение 11 устройства печати обеспечивает съемное сцепление с устройством струйной печати, служебный модуль 6 может быть легко удален с устройства 1 струйной печати для обслуживания или замены. В общем, такое обслуживание или замена будет выполняться со скоростью, отличной от скорости замены картриджей 8, 10 текучих сред, или от скорости замены других съемных компонентов устройства 1 печати. Это является предпочтительным, поскольку во время работы устройства 1 струйной печати, один или несколько из трубопроводов 46, клапанов 48, 49, 50, 51 и насоса 47 промывки может быть засорен или поврежден, или может подойти к концу срок службы датчика газа.
[00113] Со ссылкой на фиг. 3-8 будет более подробно описано физическое расположение системы 2 подачи чернил и соответствующих компонентов. Система 2 подачи чернил включает в себя отсек или корпус 16, имеющий дверь 65. Отсек 16 содержит компоненты системы подачи чернил, такие как, например, система 5 хранения чернил, служебный модуль 6 и картриджи 8, 10 чернил и растворителя.
[00114] Отсек 16 системы подачи чернил включает в себя три по существу вертикальные боковые стенки, выполненные с возможностью обеспечения трех смежных сторон отсека 16, отверстия для четвертой стороны, верха и основания. Дверь 65 шарнирно соединена с отсеком 16 таким образом, что дверь может быть открыта посредством поворота вокруг шарнира 66 (показан открытым на фиг. 3). Шарнир 66 обеспечен вдоль края основания отсека 16, который является смежным с отверстием. Указанные три боковые стенки, дверь 65, верх и основание выполнены с возможностью охватывать объем пространства, в котором размещены компоненты системы 2 подачи чернил. Когда отсек 16 находится в нормальной вертикальной ориентации, причем дверь 65 находится в закрытом положении, как например, во время операций печати, основание отсека 16 находится в нижней части отсека 16 (т.е. оно является самой нижней частью отсека 16). Шарнир 66, таким образом, обеспечен у самой нижней части двери 65. Дверь 65 может быть открыта для обеспечения доступа к внутренним компонентам отсека 16, таким как, например, система 5 хранения чернил, служебный модуль 6 и картриджи 8, 10 чернил и растворителя.
[00115] Как лучше всего видно на фиг. 4, при нахождении в закрытом положении, дверь 65 образует уплотнение с отсеком 16, так что пары и жидкости не выходят между отсеком 16 и дверью 65. Воздушный впуск 67 предусмотрен у нижней части двери 65 и расположено таким образом, что когда дверь находится в закрытом положении, воздушный впуск 67 обращен вертикально вниз. Воздушный впуск 67 позволяет воздуху протекать в отсек 16 через дверь 65 (даже когда дверь 65 закрыта). Отсек 16 также снабжен воздушным выпуском 68, который может быть предусмотрен в пределах основания отсека 16 и позволяет воздуху вытекать из отсека 16. Воздушный поток через отсек 16 описан более подробно ниже.
[00116] Система 5 хранения чернил содержит насос 21 системы, бак-смеситель 17, модуль 25 фильтра, и другие компоненты системы хранения чернил, обсуждавшиеся более подробно выше и показанные схематично на фиг. 4. Система 5 хранения чернил дополнительно включает в себя вентилятор 69, воздушный впуск 70 и воздушный выпуск 71. Насос 21 системы снабжен радиатором 72. Работа вентилятора 69, воздушного впуска 70, воздушного выпуска 71 и радиатора 72 описана более подробно ниже.
[00117] Фиг. 5А показывает внешний вид системы 5 хранения чернил, показывающий воздушный впуск 70, в то время как фиг. 5В показывает внешний вид системы 5 хранения чернил, показывающий воздушный выпуск 71. Фиг. 5С показывает систему 5 хранения чернил с удаленной верхней крышкой 5а, причем демонстрируется вентилятор 69, насос 21 системы, радиатор 72 и модуль 25 фильтра.
[00118] Дверь 65 включает в себя участок 73 корпуса, показанный на фиг. 6А, который образует часть внешней части отсека 16. Участок 73 корпуса снабжен формованной вставкой 74, показанной на фиг. 6В, которая принимается в нем. Формованная вставка 74 выполнена с возможностью приема блока 75 фильтра, который показан на фиг. 6С. Блок 75 фильтра может быть удален с двери 65, когда дверь 65 находится в открытом положении.
[00119] Блок 75 фильтра показан более подробно на фиг. 7А-7С. Блок 75 фильтра включает в себя корпус, имеющий первый участок 76 корпуса (фиг. 7А) и второй участок 77 корпуса (фиг. 7В), которые могут быть, например, пластиковыми формованными изделиями. Первый участок 76 корпуса и второй участок 77 корпуса могут в сборе образовывать блок 75 фильтра посредством соединения друг с другом на защелках. Первый и второй участки 76, 77 корпуса могут быть шарнирно соединены друг с другом, чтобы позволить блоку 75 фильтра открываться.
[00120] Блок фильтра дополнительно включает в себя воздушный впуск 78 блока фильтра и воздушный выпуск 79 блока фильтра. Блок 75 фильтра дополнительно включает в себя углубление 80 для приема воздушного фильтра. Это углубление образовано соответствующими участками стенок, обеспеченными первым и вторым участками 76, 77 корпуса. Первый участок 81 стенки обеспечен первым участком 76 корпуса, а второй участок 82 стенки обеспечен вторым участком 77 корпуса. Первый участок 81 стенки выдается из внутренней поверхности первого участка 76 корпуса для определения периметра углубления 80. Множество отверстий 83 предусмотрено в пределах первого участка стенки, чтобы позволить воздуху протекать в углубление 80 из воздушного впуска 78 блока фильтра. Второй участок 82 стенки является непрерывным (т.е. он не имеет никаких отверстий) и также определяет периметр углубления 80. Второй участок 82 стенки выдается из внутренней поверхности второго участка 77 корпуса.
[00121] При использовании, воздушный фильтр 84 обеспечен в пределах углубления 80. Воздушный фильтр 84 показан расположенным в пределах углубления на фиг. 7С. Фильтр включает в себя участок 85 уплотнения по своему периметру. Участок 85 уплотнения выполнен с возможностью сцепления со вторым участком 82 стенки, когда первый и второй участки 76, 77 корпуса в сборе образуют уплотнение. Это уплотнение обеспечивает, что не существует никакого прямого пути для протекания воздуха из воздушного впуска 78 к воздушному выпуску 79 без прохождения через фильтр 84.
[00122] Участок 85 уплотнения может, например, включать в себя полиуретан. Воздушный фильтр 84 может включать в себя подходящие фильтрующие среды, такие как фильтрующая бумага. Подходящая фильтрующая бумага может иметь вес около 130 г/м2. Например, вес может быть в диапазоне от 125 до 135 г/м2. Фильтрующая бумага может иметь толщину, большую или равную 0,43 мм, и/или воздухопроницаемость, большую или равную 240 литров в минуту. Бумага может иметь максимальный размер пор, меньший или равный 71 мкм, и/или минимальный размер пор, больший или равный 61 мкм. Бумага может иметь сопротивление разрыву около 280 кПа, и/или сопротивление воздушному потоку, меньшее или равное 1,8 мбар, и/или глубину гофрирования между 0,1 и 0,25 мм.
[00123] Блок 75 фильтра дополнительно включает в себя впускную перегородку 86. Впускная перегородка 86 выдается из внутренней поверхности первого участка 76 корпуса. Блок 75 фильтра дополнительно включает в себя выпускную решетку 87 и выпускное уплотнение 88 (лучше всего видно на фиг. 8).
[00124] В общих чертах, блок 75 фильтра обеспечивает оболочку, которая содержит фильтр 84 и позволяет направить воздух по заданному пути потока, как описано более подробно ниже.
[00125] Использование растворителей в устройстве печати может приводить к утечке паров растворителя из магистралей текучей среды и компонентов в пределах отсека 16. Кроме того, выпуск осушенного воздуха в пределах отсека 16 является общепринятой практикой (как описано выше более подробно). Это может приводить к повышенным уровням паров растворителя в пределах отсека 16, если осушенный воздух не полностью свободен от паров растворителя. Желательно, таким образом, обеспечить циркуляцию воздуха в пределах отсека 16 для отведения любых паров растворителя до того, как они достигнут вредных или опасных уровней. Такая циркуляция продувочного воздуха является общепринятой мерой в устройствах непрерывной струйной печати. Однако было обнаружено, что посредством расположения различных компонентов устройства 1 печати некоторым образом, продувочный воздушный поток может быть использован для особенно предпочтительного эффекта. А именно, можно обеспечить, чтобы воздушный поток через отсек 16 протекал по заданному пути Р потока, на котором он выполняет несколько полезных функций, а также чтобы компоненты на этом пути, доступ к которым может потребоваться в целях профилактического обслуживания, были легко доступными. Дополнительно, продувочный воздушный поток может быть использован для улучшения управления тепловым режимом. Действительно, различные компоненты в пределах системы 2 подачи чернил и, конкретно, в пределах системы 5 хранения чернил, такие как насосы (например, насос 21 системы) и двигатели, генерируют тепло, которое может увеличить температуру чернил в пределах устройства 1 печати. Когда температура увеличивается, тенденция к испарению растворителей также увеличивается. Дополнительно, повышенная температура также изменяет вязкость чернил, которая должна управляться таким образом, чтобы она находилась в требуемых пределах для достижения оптимальной производительности печати.
[00126] Заданный путь Р воздушного потока через отсек 16 будет теперь подробно описан со ссылкой на фиг. 3-8. Воздушный поток вызывается вентилятором 69, который расположен с системой 5 хранения чернил. Вентилятор 69 обеспечивает генерирование разрежения выше по ходу от вентилятора 69, между вентилятором 69 и воздушным впуском 70. Это генерируемое разрежение обеспечивает вытягивание воздуха через блок 75 фильтра, через впуск 67 двери, как подробно показано на фиг. 4 и 8. Воздух сначала втягивается во впуск 67 двери и, затем (как показано на фиг. 8), в воздушный впуск 78 блока фильтра. Будучи внутри блока 75 фильтра, воздух проходит вокруг впускной перегородки 86 и входит в углубление 80 фильтра через отверстия 83. Из камеры 83 воздух протекает через воздушный фильтр 84 и выходит из воздушного выпуска 79 блока фильтра.
[00127] Впускная перегородка 86 преграждает прямой путь в камеру 80 фильтра из воздушного впуска 78, образуя впускной лабиринт. Это обеспечивает то, что когда устройство 1 печати работает во влажных средах, таких как среды производства продуктов питания, которые регулярно моются водой, вода, вероятно, не будет разбрызгиваться прямо на фильтр 85 внутри камеры 80 фильтра. Дополнительно, ориентация блока 75 фильтра, когда дверь 65 закрыта, является такой, что воздушный впуск 78 блока фильтра обеспечивается на стороне блока 75 фильтра, которая направлена по существу вниз, так что попадание воды будет минимизировано. Воздушный впуск 78 блока фильтра сопрягается с воздушным впуском 67, обеспеченным в пределах двери 65.
[00128] Выпускное уплотнение 88 сцепляется с воздушным впуском 70 системы 5 хранения чернил, причем образуется воздухонепроницаемое уплотнение. Это уплотнение приводит к втягиванию большей части воздуха во впуск 70 системы хранения чернил через блок 75 воздушного фильтра (т.е. по заданному пути Р воздушного потока), и к втягиванию минимального количества воздуха во впуск 70 системы хранения чернил из внутренней части отсека 16. Воздушный выпуск 79 блока фильтра расположено на стороне блока фильтра, которая обращена к системе 5 хранения чернил. Воздушный выпуск 79 блока фильтра, таким образом, предусмотрен на стороне блока 75 фильтра, которая по существу перпендикулярна стороне, на которой предусмотрен воздушный впуск 78 блока фильтра (причем воздушный впуск 78 блока фильтра направлен по существу вниз).
[00129] После прохождения воздухом вентилятора 69, он направляется по пути, который проходит через насос 21 системы, который расположен смежно с вентилятором 69. Близость вентилятора 69 к насосу 21 системы приводит к значительному эффекту охлаждения, обеспечиваемому для насоса 21 системы. Дополнительно, непосредственная близость вентилятора 69 к насосу 21 системы может приводить к направлению турбулентного воздуха от вентилятора через насос 21 системы. Эта турбулентность увеличивает эффект охлаждения воздушного потока на насосе 21 системы. Такой эффект может также позволить вентилятору 69 охлаждать насос 21 системы в случае возникновения препятствия воздушному потоку в отсек 16 через блок 75 фильтра. А именно, рециркуляция воздуха в пределах отсека, и, конкретно, создание турбулентного воздушного потока вокруг насоса 21 системы может обеспечить перемещение некоторого количества тепла за пределы насоса 21 системы (хотя и в меньшей степени, чем когда воздух втягивается в отсек 16).
[00130] Кроме того, насос 21 системы расположен вблизи воздушного впуска 70 системы чернил. Такая близость между насосом 21 системы и воздушным впуском 70 приводит к тому, что воздух, который достигает насоса 21 системы, является максимально холодным. А именно, температура воздуха, который протекает через насос 21 системы, не была поднята в результате смешения с более теплым воздухом внутри системы 5 хранения чернил или в результате прохождения через другие компоненты системы, которые могут поднять температуру воздуха до того, как он достигнет насоса 21 системы.
[00131] Следует понимать, что может потребоваться, чтобы насос 21 системы работал непрерывно в течение продолжительных периодов времени. Температура насоса 21 системы может, таким образом, становиться повышенной в результате такой непрерывной работы.
[00132] Поток воздуха прямо через насос 21 системы обеспечивает отведение тепла от насоса 21, что позволяет поддерживать безопасную рабочую температуру, даже когда требуется, чтобы насос 21 работал в течение продолжительных периодов времени. Этот эффект охлаждения также предотвращает выход температуры чернил за пределы требуемого рабочего диапазона температур, особенно когда температура окружающей среды является высокой. Насос 21, таким образом, позволяет рассеивать тепло от самих чернил. Это обеспечивает дополнительное преимущество, состоящее в том, что тепло от чернил рассеивается без необходимости в специальном устройстве охлаждения чернил. Кроме того, обеспечение активного охлаждения насоса 21 системы может позволить устройству 1 печати работать в более широком диапазоне тепловых условий. Диапазон температур окружающей среды, в котором устройство 1 печати может работать с таким охлаждением, может, например, составлять от 0 до 50 °С.
[00133] Насос 21 системы дополнительно снабжен радиатором 72. Радиатор 72 может быть, например, изготовлен из материала, имеющего высокую теплопроводность (например, из металла, такого как, например, алюминий). Радиатор 72 находится в тепловой связи с насосом 21, так что тепло, генерируемое в пределах насоса, может перетекать к радиатору 72. Радиатор 72 выполнен таким образом, что он имеет большую площадь поверхности, например, посредством обеспечения ребер для максимизации тепла, отводимого от насоса 21 системы. Расположение радиатора 72 и направленный воздушный поток дополнительно увеличивают способность устройства 1 печати работать в широком диапазоне температур и условий окружающей среды.
[00134] После прохождения воздухом насоса 21 системы, путь воздушного потока выходит из системы 5 хранения чернил через выпуск 71, который имеет форму решетки со щелями в корпусе системы 5 хранения чернил.
[00135] В некоторых вариантах осуществления, дополнительно к прохождению пути воздушного потока мимо насоса 21 системы (и радиатора 72), путь воздушного потока может быть использован для охлаждения других компонентов системы хранения чернил. Например, путь воздушного потока может быть направлен через электронные компоненты, размещенные в пределах системы 5 хранения чернил, для охлаждения этих электронных компонентов.
[00136] Дополнительно, дополнительный радиатор может быть связан с блоком 57 конденсатора (который лучше всего виден на фиг. 2). А именно, радиатор конденсатора может находиться в тепловой связи с блоком 57 конденсатора. Воздушному потоку, обеспечиваемому вентилятором 69, может быть предписано протекать через радиатор конденсатора, что обеспечивает охлаждение блока 57 конденсатора. Это обеспечивает дополнительное преимущество, состоящее в том, что тепловая энергия, извлекаемая из насыщенных растворителем паров во время процесса конденсации, рассеивается в виде тепла от блока 57 конденсатора, без необходимости в специальном устройстве охлаждения, таком как дополнительный вентилятор.
[00137] Наконец, воздух выходит из отсека 16 через выпуск 71 в основании отсека 16. Герметичная природа отсека 16 (в том числе уплотнение дверью 65) приводит к тому, что выпуск 71 является единственным доступным выходом для воздуха.
[00138] Блок 75 фильтра может быть удален из системы 2 подачи чернил и заменен при необходимости. Следует понимать, что такие компоненты могут требовать замены с регулярными интервалами обслуживания, для обеспечения того, чтобы фильтр 84 оставался в хорошем состоянии и не засорялся. Фильтр 84 может заменяться с регулярными интервалами, как например, через, приблизительно, 2000 часов работы устройства печати. Такое регулярное профилактическое обслуживание может быть выполнено таким образом, чтобы обеспечивалась адекватная циркуляция воздуха в пределах отсека 16, и, конкретно, чтобы обеспечивалась адекватная производительность охлаждения насоса 21 системы и чернил для непрерывной работы. Обеспечение отдельного и съемного блока фильтра позволяет необученному персоналу проводить удобное обслуживание, что минимизирует опасность того, что каким-либо критическим компонентам системы будут созданы помехи во время обслуживания. Дополнительно, удаленный блок 75 фильтра может быть заменен новым блоком воздушного фильтра, или, иначе, приведен в надлежащее состояние посредством замены фильтра 84. Первый и второй участки 76, 77 корпуса могут быть шарнирно открыты для обеспечения доступа и замены фильтра 84. Варианты осуществления настоящего изобретения, таким образом, обеспечивают устройство печати, который может удобно обслуживаться с минимальной опасностью ошибки или ненужного усложнения.
[00139] Обеспечение блока 75 фильтра, который может быть удален и заменен при необходимости, позволяет предотвратить или по меньшей мере уменьшить любое накопление нежелательных и, возможно, негигиенических веществ. Например, блок 75 фильтра может быть удален из отсека 16 и заменен чистым блоком фильтра во время процесса очистки. Альтернативно, блок фильтра может быть выполнен таким образом, что участки 76 и 77 корпуса фильтра могли быть открыты пользователем, и чтобы мог быть заменен только фильтр 84. Дополнительно, блок фильтра может быть удален из отсека 16, блок 75 фильтра может быть открыт, и впускной лабиринт воздуха (в том числе впускная перегородка 86) может быть очищен с любым удобным интервалом (например, ежедневно, или между приготовлением двух разных продуктов питания на производственной линии).
[00140] Это может быть, конкретно, подходящим там, где устройство 1 печати используется в гигиенических средах, таких как среды производства продуктов питания. Следует понимать, что «гигиеническая среда» может включать в себя любую среду, которую требуется содержать в чистоте. Такие среды включают в себя среды приготовления продуктов питания, медицинские среды (например, для производства лекарственных или медицинских продуктов) и т.п.
[00141] Следует понимать, что путь воздушного потока, описанный выше, является основным путем воздушного потока, и что могут существовать некоторые отклонения от этого пути. Например, может существовать некоторая утечка воздуха из отсека 16 из портов доступа (например, таких как порты доступа, обеспечиваемые для трубопровода 15). Дополнительно, формы уплотнений между отсеком 16 и дверью 65, и воздушным выпуском 79 блока фильтра и выпуском 70 системы хранения чернил могут не быть идеальными уплотнениями. Некоторое количество воздуха может протекать через эти уплотнения. Кроме того, вместо протекания прямо от воздушного выпуска 71 системы чернил к воздушному выпуску 68, воздух может циркулировать в пределах отсека 16 перед тем, как, в конце концов, выйти через воздушный выпуск 68. Однако, большая часть воздушного потока, направляемого вентилятором 69, будет следовать по пути воздушного потока, по существу, описанному выше.
[00142] В описанном выше варианте осуществления воздушный поток направляется вентилятором 69, который расположен в пределах системы 5 хранения чернил. Следует понимать, однако, что воздушный поток может быть вместо этого направлен альтернативными устройствами циркуляции воздуха, такими как, например, вакуумный насос, подключенный к вакуумному порту (который может быть обеспечен у воздушного выпуска 68). Альтернативно, воздух может вдуваться во воздушный впуск внешним обеспеченным устройством подачи воздуха. В дополнительной альтернативе, устройство циркуляции воздуха может быть расположено в других местоположениях в пределах или около отсека 16. В некоторых вариантах осуществления, устройство циркуляции воздуха расположено между блоком 75 фильтра и системой 5 хранения чернил.
[00143] Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления устройство циркуляции воздуха включает в себя множество устройств циркуляции воздуха. Например, в одном варианте осуществления, предусмотрено первичное устройство циркуляции воздуха, которое способствует протеканию воздуха через отсек 16, в то время как вторичное устройство циркуляции воздуха предусмотрено смежно с насосом чернил в пределах отсека, чтобы заставить воздух протекать мимо насоса чернил и, таким образом, заставить тепло перемещаться из насоса чернил. В таком варианте осуществления, первичное устройство циркуляции воздуха может быть предусмотрено за пределами отсека 16.
[00144] Следует понимать, что варианты осуществления настоящего изобретения могут отклоняться от того, что описано выше. Например, обеспечение первого и второго участков 76, 77 корпуса блока 75 фильтра, имеющих различные отформованные ни них выступы (например, перегородку 86, первую и вторую стенки 81, 82), является просто одной реализацией. Такие признаки могут быть обеспечены отдельными частями компонентов или одними и теми же частями компонентов в альтернативных вариантах осуществления. Дополнительно, впускной лабиринт (описанный выше как включающий в себя впускную перегородку 86) может быть образован любым удобным способом, чтобы преградить прямой путь между воздушным впуском 78 блока фильтра и камерой 80 фильтра.
[00145] Таким образом, настоящая система обеспечивает устройство струйной печати с улучшенной циркуляцией воздуха и системой охлаждения. Эта система помогает поддерживать требуемую температуру чернил в пределах системы для уменьшения потерь растворителя и поддержания вязкости чернил в пределах требуемого диапазона.
[00146] Настоящее изобретение описано со ссылкой на чертежи, в которых одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями. Отношения и функционирование различных элементов настоящего изобретения будут лучше понятны из нижеследующего подробного описания. Однако, варианты осуществления настоящего изобретения, описанные ниже, приведены только в качестве примера, и настоящее изобретение не ограничено вариантами осуществления, показанными в чертежах.
[00147] Описанные и показанные варианты осуществления следует считать иллюстративными и неограничивающими по характеру, причем следует понимать, что были показаны и описаны только предпочтительные варианты осуществления, и что на все изменения и модификации, которые находятся в пределах объема настоящего изобретения, определенного в формуле изобретения, распространяется объем правовой охраны. Следует понимать, что в то время как использование слов, таких как «желательный», «предпочтительно», «предпочтительный» или «более предпочтительный» в описании предполагает, что признак, описанный таким образом, может быть желательным, он, тем не менее, может не являться необходимым, и предполагается, что варианты осуществления, не имеющие такого признака, находятся в пределах объема настоящего изобретения, образуемого в прилагаемой формуле изобретения. В отношении формулы изобретения предполагается, что слова, такие как «один», «некоторый», «по меньшей мере один», или «по меньшей мере один участок», используются, чтобы предварять признак, который в пункте формулы изобретения не предполагается ограничить только одним таким признаком, если обратное конкретно не заявлено в этом пункте формулы изобретения. При использовании выражения «по меньшей мере участок» и/или «участок», элемент может включать в себя участок и/или весь элемент, если конкретно не заявлено обратное.
Реферат
Устройство для использования в непрерывной струйной печати, содержащее: отсек, систему чернил, расположенную в отсеке, причем система чернил содержит насос чернил, воздушный впуск системы чернил, и воздушный выпуск системы чернил, и устройство циркуляции воздуха, выполненное с возможностью обеспечения протекания воздуха внутри отсека. Устройство циркуляции воздуха выполнено с возможностью обеспечения протекания воздуха по заданному пути воздушного потока через воздушный впуск системы чернил, мимо насоса чернил, и через воздушный выпуск системы чернил. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.
