用于相變噴墨打印機的相變墨儲存器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種相變噴墨打印機，該相變噴墨打印機包括構(gòu)造成減小或防止從打印頭不適當噴射墨的加熱相變墨儲存器。儲存器包括通向大氣的通氣口以提供加熱墨的基本一致和精確噴射。鄰近通氣口布置的選擇性屏障件(例如過濾器)基本防止墨進入通氣口，同時在打印期間和在吹掃期間仍然使通氣口能夠?qū)毫σ龑У絻Υ嫫髦小?br> 【專利說明】用于相變噴墨打印機的相變墨儲存器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開總體上涉及一種相變噴墨打印機，并且更特別地涉及一種相變墨儲存器，該相變墨儲存器具有選擇性屏障以減小或防止相變墨阻塞通氣口。
【背景技術(shù)】
[0002]一般而言，噴墨打印機器或打印機包括將液體墨水的墨滴噴射到成像接收部件上的至少一個打印頭單元。噴墨打印機具有操作多個噴墨器的打印頭，所述噴墨器將液體墨噴射到成像接收部件上。墨可以儲存在位于安裝在打印機中的盒內(nèi)的儲存器中。在噴墨打印機中可以使用不同類型的墨。這樣的墨可以是水性墨或墨乳劑。其它噴墨打印機可以使用以凝膠形式供應的墨。凝膠被加熱到預定溫度以改變墨的粘度使得墨適合于由打印頭噴射。
[0003]其它噴墨打印機接收呈固體形式的墨并且然后溶化固體墨以生成液體墨以便噴射到圖像接收部件上。這些墨被稱為相變墨。相變墨在環(huán)境溫度下保持在固相，但是在高溫下轉(zhuǎn)變?yōu)橐合?。打印頭單元將供應到該單元的熔融墨噴射到圖像接收部件上。一旦噴射的墨位于圖像接收部件上，墨滴凝固。在這些固體墨打印機中，固體墨可以呈球團、墨棒、顆粒或其它形狀的形式。固體墨球或墨棒典型地放置在墨裝載器中并且通過進給槽或通道輸送到熔化墨的熔化裝置。熔融墨然后收集在儲存器中并且通過管道或類似物供應到一個或多個打印頭。
[0004]噴墨打印機可以包括一個或多個打印頭。每個打印頭包含單獨的噴嘴的陣列以用于將墨滴噴射通過開放間隙到達圖像接收部件以形成圖像。圖像接收部件可以是記錄介質(zhì)的連續(xù)卷(web)、一個或多個介質(zhì)片材或旋轉(zhuǎn)表面,例如打印鼓或環(huán)形帶。打印在旋轉(zhuǎn)表面上的圖像隨后通過由旋轉(zhuǎn)表面和轉(zhuǎn)定影(transfix)棍形成的轉(zhuǎn)定影壓合部中的機械力轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)(連續(xù)卷或片材)。
[0005]在噴墨打印頭中，單獨的壓電、熱或聲致動器響應電壓信號(有時被稱為擊發(fā)信號)生成機械力，所述機械力從充滿墨的管道排出墨以穿過孔。信號的幅度或電壓水平影響在每個液滴中噴射的墨量。擊發(fā)信號由打印頭控制器根據(jù)圖像數(shù)據(jù)生成。噴墨打印頭根據(jù)圖像數(shù)據(jù)通過在圖像接收部件上的特定位置處打印單獨的墨滴的圖案形成打印圖像。墨滴著墨的位置有時被稱為“墨滴地點”、“墨滴位置”或“像素”。因此，打印操作可以被視為根據(jù)圖像數(shù)據(jù)將墨滴放置在圖像接收部件上。
[0006]打印機、打印機墨和圖像接收部件所使用的環(huán)境不總是理想的。若干打印錯誤源存在并且可以由墨污染、相變墨的不當加熱和打印機的不當維護產(chǎn)生。另外，并非打印頭中的所有噴墨噴嘴在不維護的情況下保持可操作。一些噴墨噴嘴會變?yōu)殚g歇，意味著噴墨噴嘴有時擊發(fā)而有時不擊發(fā)。為了減小或消除間歇擊發(fā)，噴墨打印頭和將墨供應到噴嘴的儲存器可以包括設(shè)計成濾除或阻止污染物進入噴墨器的過濾器。其它噴墨打印機、特別是淀積相變墨的打印機包括吹掃操作，其中在例行的基礎(chǔ)上吹掃打印頭噴嘴去除墨。
[0007]當相變打印機一段時間(例如通宵)不操作時，相變墨會變得粘稠乃至凝固。在停用時期之后一旦打印機恢復到打印所需的操作溫度，該狀態(tài)變化典型地是暫時的并且不會對打印機的正確操作造成風險。為了保證打印機準備好打印，可以執(zhí)行吹掃操作以吹掃打印頭噴嘴去除任何阻塞物或氣泡。然而在一些情況下，相變墨會遷移到相變墨由于位置而不充分液化的打印機中的其它位置，包括打印頭、墨儲存器乃至墨管道。因此期望減小相變墨遷移到相變墨的正確液化困難、不可能或在經(jīng)濟上無優(yōu)勢的打印機內(nèi)的位置的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]一種相變噴墨打印頭組件包括構(gòu)造成減小或防止從打印頭的噴嘴不適當噴射墨的加熱相變墨儲存器。儲存器包括通向大氣的通氣口以提供加熱墨的一致和精確噴射。鄰近通氣口布置的選擇性屏障件(例如過濾器)基本防止墨進入通氣口，同時在打印期間和在吹掃期間仍然使通氣口能夠?qū)毫璉導到儲存器中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是噴墨打印機的墨輸送部件的一個實施例的示意性方塊圖。
[0010]圖2是包括墨儲存器的處于打印位置的打印頭的一個實施例的簡化示意性側(cè)視橫截面圖。
[0011]圖3是處于非操作或傾斜位置的打印頭的一個實施例的簡化側(cè)視橫截面圖。
[0012]圖4是處于非操作或傾斜位置的包括多個孔的選擇性屏障件的簡化示意性側(cè)視橫截面圖。
[0013]圖5是處于操作位置的包括多個孔的選擇性屏障件的簡化示意性側(cè)視橫截面圖。
[0014]圖6是包括多個孔的選擇性屏障件的簡化示意性透視圖。
[0015]圖7是配置成將圖像打印到旋轉(zhuǎn)圖像接收部件上并且將圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)的噴墨打印機的示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為了總體理解本文中所公開的系統(tǒng)和方法的環(huán)境以及系統(tǒng)和方法的細節(jié)，在全文中參考附圖。在附圖中，相似的附圖標記表示的相似的元件。當在本文中使用時術(shù)語“打印機”或“打印系統(tǒng)”表示構(gòu)造成將標記試劑噴射到圖像接收部件上的任何設(shè)備或系統(tǒng)，并且包括影印機、傳真機、多功能設(shè)備以及直接和間接噴墨打印機和構(gòu)造成在打印介質(zhì)上形成圖像的任何成像設(shè)備。
[0017]圖7描繪具有與本公開相關(guān)的元件的現(xiàn)有技術(shù)的噴墨打印機10。在所示的實施例中，打印機10執(zhí)行用于打印到記錄介質(zhì)的片材上的固體墨打印過程。盡管下面參考圖7中所示的打印機10描述噴墨打印機和噴墨打印頭，但是本文中所公開的主題方法和裝置可以在具有將墨直接噴射到卷圖像基材或記錄介質(zhì)的片材上的打印頭的任何打印機(連續(xù)卷噴墨打印機或墨盒噴墨打印機)中使用。
[0018]圖7示出現(xiàn)有技術(shù)的高速相變墨圖像產(chǎn)生機器或打印機10。如圖所示，打印機10包括直接或間接支撐如下所述的操作子系統(tǒng)和部件的框架11。打印機10包括圖像接收部件12，該圖像接收部件以鼓的形式顯示，但是也可以包括支撐環(huán)形帶。圖像接收部件12具有在方向16上可移動的成像表面14，相變墨圖像形成于該成像表面上。在方向17上可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)定影棍19被裝載抵靠鼓12的表面14以形成轉(zhuǎn)定影壓合部18,形成于表面14上的墨圖像在該轉(zhuǎn)定影壓合部內(nèi)轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)49 (例如加熱介質(zhì)片材)上。
[0019]高速相變墨打印機10也包括具有固體形式的單色相變墨的至少一個源22的相變墨輸送子系統(tǒng)20。由于相變墨打印機10是多色圖像產(chǎn)生機器，因此墨輸送系統(tǒng)20包括表示相變墨的四⑷種不同顏色CYMK(青、黃、品紅、黑)的四(4)個源22、24、26、28。相變墨輸送系統(tǒng)也包括未在圖1中顯示的熔化和控制裝置29以用于將相變墨的固體形式熔化或相變?yōu)橐后w形式。相變墨輸送系統(tǒng)29適合于將液體形式供應到包括至少一個打印頭組件32的打印頭系統(tǒng)30。每個打印頭組件32包括構(gòu)造成將墨滴噴射到圖像接收部件12的表面14上以在該表面上產(chǎn)生墨圖像的至少一個打印頭。由于相變墨打印機10是高速或高吞吐量、多色圖像產(chǎn)生機器，因此打印頭系統(tǒng)30包括多色墨打印頭組件和多個(例如，二(2)個)獨立打印頭組件32和34，如圖所示，但是獨立打印頭組件的數(shù)量可以是一個或更多個。
[0020]進一步如圖所示，相變墨打印機10包括也被稱為介質(zhì)輸送器的記錄介質(zhì)供應和操作系統(tǒng)40。記錄介質(zhì)供應和操作系統(tǒng)40可以包括片材或基材供應源42、44、48，其中的供應源48例如是用于儲存和供應呈切割介質(zhì)片材49的形式的圖像接收基材的高容量紙供應器或進給器。記錄介質(zhì)供應和操作系統(tǒng)40也包括具有基材加熱器或預熱器組件52的基材操作和處理系統(tǒng)50。如圖所示的相變墨打印機10也可以包括原文檔進給器70，該原文檔進給器具有文檔保持托盤72、文檔片材進給和檢索設(shè)備74以及文檔曝光和掃描系統(tǒng)76。
[0021]借助于控制器或電子子系統(tǒng)(ESS) 80執(zhí)行機器或打印機10的各種子系統(tǒng)、部件和功能的操作和控制。ESS或控制器80可操作地連接到圖像接收部件12、熔化和控制裝置29、打印頭組件32、34(以及打印頭)以及基材供應和操作系統(tǒng)40。ESS或控制器80例如是獨立、專用小型計算機，具有帶電子存儲器84的中央處理單元(CPU)82和顯示器或用戶界面(UI)86。溫度傳感器54可操作地連接到控制器80。溫度傳感器54構(gòu)造成當圖像接收部件12旋轉(zhuǎn)經(jīng)過溫度傳感器54時測量圖像接收部件表面14的溫度。在一個實施例中，溫度傳感器是構(gòu)造成測量圖像接收部件12的被選擇部分的溫度的熱敏電阻?？刂破?0接收來自溫度傳感器的數(shù)據(jù)并且構(gòu)造成識別圖像接收部件12的表面14的一個或多個部分的溫度。
[0022]ESS或控制器80可以包括傳感器輸入和控制電路88以及像素放置和控制電路89。另外，CPU82讀取、俘獲、準備和管理圖像輸入源(例如，掃描系統(tǒng)76，或在線或工作站連接90)和打印頭組件32和34之間的圖像數(shù)據(jù)流。因而，ESS或控制器80是用于操作和控制所有其它機器子系統(tǒng)和功能(包括下述的打印過程)的主多任務(wù)處理器。
[0023]控制器80可以用執(zhí)行編程指令的通用或?qū)Ｓ每删幊烫幚砥鲗崿F(xiàn)。執(zhí)行編程功能所需的指令和數(shù)據(jù)可以存儲在與處理器或控制器關(guān)聯(lián)的存儲器中。處理器、關(guān)聯(lián)存儲器和接口電路配置控制器以執(zhí)行能夠使打印機執(zhí)行圖像接收部件的加熱、墨的淀積和鼓維護單元循環(huán)的過程。這些部件可以設(shè)在印刷電路板上或作為專用集成電路(ASIC)中的電路被提供。每個電路可以用獨立處理器實現(xiàn)或者多個電路可以在相同處理器上實現(xiàn)。替代地，電路可以用設(shè)在超大規(guī)模集成(VLSI)電路中的分立部件或電路實現(xiàn)。而且，本文中所述的電路可以用處理器、ASIC、分立部件或VLSI電路的組合實現(xiàn)。另外，控制器80經(jīng)由用戶界面86確定和/或接受例如來自操作者輸入的相關(guān)子系統(tǒng)和部件控制，并且因此執(zhí)行這樣的控制。因此，適當顏色固體形式的相變墨被熔化并且輸送到打印頭組件32和34。另外，如本文中所述，操作者可以通過在用戶界面處作出的輸入命令執(zhí)行一個或多個打印頭的吹掃。在一些打印操作中，單墨圖像可以覆蓋成像部件12的整個表面(單段)或多個墨圖像可以淀積在成像部件12上(多段)。此外，墨圖像可以在單遍中淀積(單遍方法)，或者圖像可以在多遍中淀積(多遍方法)。在多段打印架構(gòu)中，圖像接收部件的表面分成多個段，每個段包括整頁圖像(即，單段)和板間區(qū)域或空間。例如，在圖像接收部件12的繞轉(zhuǎn)期間，雙段圖像接收部件12能夠包含兩個圖像，每個對應于記錄介質(zhì)的單片材。類似地，例如在圖像接收部件12的傳送或繞轉(zhuǎn)期間，三段中間轉(zhuǎn)印鼓能夠包含三個圖像，每個對應于記錄介質(zhì)的單片材。
[0024]一旦圖像在控制器80的控制下根據(jù)成像方法形成于圖像接收部件12上，示例性噴墨打印機10轉(zhuǎn)換到用于將一個或多個圖像在轉(zhuǎn)定影輥19處從圖像接收部件12轉(zhuǎn)印和定影到記錄介質(zhì)49上的過程。根據(jù)該過程，記錄介質(zhì)49的片材在控制器80的控制下由輸送器輸送到鄰近轉(zhuǎn)定影輥19的位置并且然后通過形成于轉(zhuǎn)定影輥19和圖像接收部件12之間的壓合部。轉(zhuǎn)定影輥19將壓力施加于記錄介質(zhì)49的后側(cè)以便將記錄介質(zhì)49的前側(cè)壓靠在圖像接收部件12上。
[0025]現(xiàn)在參考圖1，打印機系統(tǒng)10被修改以包括熔化和控制裝置29。如包括控制器80和打印頭組件32的圖1的示意性方塊圖中所示，打印頭組件32包括接收來自多個機載墨儲存器102、104、106和108的墨的一個打印頭101或一個以上打印頭，每個墨儲存器流體地連接到打印頭101。機載墨儲存器102、104、106和108經(jīng)由相應的墨供應通道118、120、122和124分別接收來自多個遠程墨容器110、112、114和116的墨。
[0026]圖7的墨輸送系統(tǒng)20將墨供應到遠程墨容器110、112、114和116。所示的噴墨打印機10是相變墨成像設(shè)備。因此，墨輸送系統(tǒng)包括具有至少一種顏色的固體形式的相變墨的至少一個源的相變墨輸送系統(tǒng)20。相變墨輸送系統(tǒng)也包括用于將相變墨的固體形式熔化為液體形式并且將熔融墨輸送到合適的遠程墨容器的熔化裝置。
[0027]遠程墨容器110、112、114和116構(gòu)造成將熔融相變墨供應到機載墨儲存器102、104、106和108。在一個實施例中，遠程墨容器110、112、114和116可以例如由壓縮空氣選擇性地加壓，所述壓縮空氣由壓縮空氣源130經(jīng)由多個閥132、134、136和138提供。墨從遠程墨容器110、112、114和116到可以整合在打印頭組件32中的儲存器102、104、106和108的流動例如可以由流體或通過重力加壓。輸出閥140、142、144和146被提供以控制墨流動到機載墨儲存器102、104、106和108。
[0028]也可以例如通過選擇性地加壓遠程墨容器110、112、114和116并且通過加壓一個或多個空氣通道或管道150、152、154和156而選擇性地加壓機載墨儲存器102、104、106和108。管道150、152、154和156的每一個可以在相應的閥160、162、164和166的控制下選擇性地被加壓。替代地，例如可以通過關(guān)閉輸出閥140、142、144和146并且通過加壓一個或多個期望的空氣通道150、152、154和156來關(guān)閉墨供應通道118、120、122和124。機載墨儲存器102、104、106和108可以被加壓以例如對打印頭32執(zhí)行清潔或吹掃操作?？梢酝ㄟ^打開一個或多個相應的閥160、162、164和166來選擇性地吹掃機載儲存器102、104、106和108中的每Iv。因此，可以通過關(guān)聯(lián)的嗔嘴吹掃單色墨。機載墨儲存器102、104、106和108和遠程墨容器110、112、114和116可以被加熱并且構(gòu)造成儲存熔融固體墨。墨供應通道118、120、122和124也可以被加熱。[0029]例如通過控制閥160、162、164和166中的一個或多個將空氣通道150、152、154和156通向大氣，機載墨儲存器102、104、106和108在正常打印操作期間通向大氣。在來自遠程墨容器110、112、114和116的墨的非加壓輸送期間(即，當在不加壓機載墨儲存器102、104、106和108的情況下輸送墨時)機載墨儲存器102、104、106和108也可以通向大氣。
[0030]圖2示出包括一個墨儲存器102的打印頭組件32的一個實施例的橫截面圖。一旦液體墨經(jīng)由墨供應通道118到達打印頭101，液體墨收集在機載儲存器102中。機載儲存器構(gòu)造成用于將墨流體連通到噴嘴202的陣列，該噴嘴的陣列包括用于將墨噴射到圖像接收部件上(如圖7中所示)或直接噴射到記錄介質(zhì)的片材(未顯示)的多個噴墨器。
[0031 ] 儲存器102包括底壁204和頂壁206，每個壁可操作地連接到前壁208和后壁210。第一側(cè)壁212和第二側(cè)壁(未顯示)可操作地連接到底壁204和頂壁206、前壁208和后壁210以限定用于保持相變墨216的供應的室214。在一個實施例中，儲存器102由金屬(例如鋁)形成，儲存器由加熱器(未顯示)加熱以將相變墨的溫度保持在熔融或液體狀態(tài)。在相變墨的一個實施例中，液化墨的溫度可以在90攝氏度到115攝氏度之間。
[0032]為了在方向218上通過噴嘴202的陣列噴射墨，墨從一個遠程墨容器(例如遠程墨容器110)被輸送。墨在墨容器110處被加熱并且通過被加熱管道118的墨的流動由輸出閥140控制。被加熱墨在方向219上沿著管道118流動通過形成于后壁210中的墨入口220以用于儲存在被加熱的室214中。墨入口 220可以包括適合于可操作地連接到管道118的接頭。
[0033]為了能夠通過噴嘴202的陣列噴射墨，儲存器102包括布置在后壁210中的通氣口或通氣孔221。通氣口 221也可以包括接頭以將通氣口 221可操作地連接到管道150。盡管通氣口 221示出為布置在與墨入口 220相同的壁上，但是在其它壁上的位置是可能的。通氣口 221也被稱為大氣通氣口。另外，通氣口 221位于墨的頂表面222之上(如圖所示)以使通氣口 221能夠通過空氣通道閥160和管道150通向壓力源130。通過打開和關(guān)閉閥160，室可以被加壓以提供墨的正確噴射并且提供吹掃操作。加壓可以在方向222上應用到或來自室。在打印期間在一個實施例中，閥160可以通向大氣，其中壓力源適合于通向大氣或提供相當于大氣壓的壓力。
[0034]如本文中所述，固體墨打印頭包括在墨儲存器中的大氣通氣口以允許儲存器在裝載或淀積墨時“呼吸”。若沒有功能大氣通氣口，在將墨裝載到保持墨的儲存器102中以便輸送到打印頭時會引入正壓力。因此，墨會從噴嘴流淌，并且大量噴嘴會出故障，這然后也需要用戶吹掃打印頭。若沒有通向大氣的功能通氣口，當墨從噴嘴噴射時真空會在保持墨的儲存器102內(nèi)生成。一旦真空達到某個水平，噴嘴會變得不穩(wěn)定，并且會發(fā)生嚴重的噴嘴故障，從而需要吹掃。如果通向大氣的儲存器通氣口部分地或完全地變得堵塞，則一個或多個噴嘴會出故障。如果通氣口堵塞持續(xù)，打印頭噴嘴的吹掃不足以修正該問題，并且整個打印頭組件或打印頭被更換。
[0035]當熱墨進入通氣口或進入將壓力源可操作地連接到通氣口的管道時儲存器中的通氣口會變得堵塞。當墨被液化時打印機從一個位置移動到另一個位置時會出現(xiàn)一種故障模式。如果不小心移動打印機，熱墨會飛濺或移動到通氣口中，由此一旦熱墨冷卻和凝固就堵塞通向大氣的通氣路徑。在一些情況下，通過將打印機從用戶的桌子的一側(cè)移動到另一側(cè)，墨會飛濺到通氣口或空氣管道中。[0036]為了減小或消除墨移動到通氣口 221中的可能性，通氣口 221與可以包括圓形、矩形或其它橫截面構(gòu)造的更大開口 224接口。當通氣口 221被限定為圓形開口時，通氣口 221的直徑具有長度“d”的直徑。也形成于后壁210中并且可操作地連接到通氣口 221的開口224大體上在至少一個方面直徑比通氣口 221大。在所示的實施例中，開口 224限定具有長度“D”的直徑的圓形構(gòu)造，其中長度“D”大于通氣口 221的直徑“d”的長度。因此，由沿著長度D獲得的開口 224的橫截面限定的區(qū)域大于由沿著長度d獲得的通氣口 221的橫截面限定的區(qū)域。開口 221到開口 224的尺寸的過渡可以防止吹掃打印頭期間的過度壓降。
[0037]選擇性屏障件230或過濾器可以布置在開口 224內(nèi)并且從通氣孔221移位距離Dl(參見圖5)以限定具有直徑D和深度Dl的空間231?？臻g231是在通氣口 221和屏障件230的表面之間的區(qū)域。選擇性屏障件230包括能夠?qū)⒄蜇搲毫膲毫υ?30施加到室214的多個孔或孔口 232 (參見圖4、圖5和圖6)。為了防止在室214處由壓力源130提供的壓力的大小的明顯變化，選擇性屏障件230與通氣口 221間隔空間231。盡管通氣口 221和開口 224顯示為具有不同的構(gòu)造，但是通氣口 221和開口 224可以被限定為具有從通氣口 221連續(xù)過渡到開口 224的內(nèi)壁的單一開口，其中這樣的開口形成具有錐形尺度的通道。另外，圖2將屏障件230顯示為具有與開口 224相同的尺寸。盡管該構(gòu)造提供用于屏障件230的安裝位置，但是在另一實施例中，屏障件230可以大于開口 224并且可以可操作地連接到后壁210的表面或其他結(jié)構(gòu)的后壁210或頂壁206。
[0038]選擇性屏障件230可以包括放置在通氣口 221和室214之間的疏油膜。該膜包括孔或孔隙，所述孔或孔隙具有的尺寸使得液體墨的彎液面強度克服推動墨經(jīng)過孔進入通氣口 221或進入關(guān)聯(lián)的空氣通道的任何壓力。這樣的壓力可以包括由打印頭的傾斜、儲存器內(nèi)的墨飛濺或施加的真空產(chǎn)生的壓力。選擇性屏障堿包括低表面能量使得當去除壓力時，墨可以從膜滑動回到室214中。
[0039]圖3示出一個位置，其中打印頭組件32的傾斜可以使墨沿著后壁210移動到選擇性屏障件230的位置。然而在該位置，液體墨由于選擇性屏障件230的位置和特性而不進入通氣口 221或進入供應通道150。在圖3中，當打印頭組件32如圖所示傾斜時，墨在選擇性屏障件230上產(chǎn)生正壓力。若沒有該屏障件230，墨會流動到管道150中。在管道不總是被加熱的該實施例中，墨可以凝固，阻塞通向壓力源130和大氣的空氣路徑。在該情況下，如果墨裝載到室214中或從打印頭組件32淀積，由于當儲存器中的墨體積變化時生成的正或負壓力，大量噴嘴會不能噴射墨。即使在具有加熱墨管道的打印機中，選擇性屏障件230可以減小或消除空氣路徑的阻塞。例如，在一些打印機中當未將墨裝載到儲存器中時可以切斷供應到墨管道的熱，由此減小功率消耗。在這些時期期間，如果沒有過濾器則通氣口會變得阻塞。類似地，當沒有過濾器時如果墨通過管道移動回到壓力源，則壓力源會變得堵塞并且通向儲存器的空氣路徑會被阻塞。
[0040]為了基本防止通氣口 221由墨阻塞，同時仍然能夠通過通氣口 221加壓儲存器102，可以選擇過濾器230的表面張力和/或接觸角控制以阻止墨收集在過濾器上。通過選擇材料中的孔的尺寸，過濾器230可以包括具有足夠的疏油性的材料。盡管可以選擇材料以提供期望大小的疏油性作為材料的固有性質(zhì)，但是在其它實施例中被選擇材料可以涂覆有疏油涂層使得支撐涂層的下層材料不需要包括期望的疏油性。
[0041]圖4是處于例如圖3中所示的非操作或傾斜位置的包括多個孔232的選擇性屏障件230的簡化示意性側(cè)視橫截面圖。在圖4的圖示中，孔232被放大以示出尺度并且不描繪選擇性屏障件230中的孔的實際尺寸或?qū)嶋H數(shù)量。在圖4中可以看到，屏障230包括厚度“T”使得每一個孔232限定具有內(nèi)表面234的通道。如果過濾器230涂覆有疏油涂層，則涂層可以淀積在過濾器230的所有表面上，包括限定孔232的通道的內(nèi)表面234。如果打印頭如圖3中所示定位，則壓力施加到過濾器234并且墨滴236可以形成彎液面，由此由于墨的表面張力而保持墨遠離通道的內(nèi)表面234。當打印頭重定向到如圖5中所示的操作位置時，當壓力減輕時墨236被表面排斥并且滑動離開過濾器230的表面。墨滴236可以類似地按照順序顯示的序列從過濾器230的頂部向底部流動，底部液滴是在滑動回到墨儲存器中之前的最后狀態(tài)。使用由打印頭32內(nèi)的墨飛濺或由施加的真空產(chǎn)生的壓力可以發(fā)生墨在過濾器230的表面上的相同運動。通過提供具有所述疏油性質(zhì)的過濾器，顯著地減少或防止校正性動作和由凝固墨產(chǎn)生的現(xiàn)場故障。
[0042]如先前所述，在打印模式期間相變墨打印頭可以被加熱以將相變墨保持在液體狀態(tài)。然而當未使用打印機時，打印機可以進入節(jié)能模式，其中可以減小將相變墨保持在液體狀態(tài)以便打印所施加的熱。例如，在白天期間如果打印機不使用持續(xù)預定的一段時間則打印機可以進入節(jié)能模式，或者在夜晚由于長時期停用可以進入節(jié)能模式。當打印繼續(xù)時，溫度升高以將墨的溫度恢復到打印溫度。 [0043]打印頭32和儲存器102、104、106和108大體上被充分地加熱以將墨保持在液體狀態(tài)。在一些情況下，例如在節(jié)能模式下加熱減小期間，墨會接觸過濾器并且在過濾器230的表面上凝固。盡管過濾器230防止墨進入通氣口 221，但是在過濾器230上的凝固墨會阻礙通過通氣口 231施加壓力，所述壓力由壓力源130輸送。然而一旦打印頭和儲存器恢復到用于打印的操作溫度，腔內(nèi)的溫度可以足以熔化過濾器230上的凝固墨。當將打印頭和儲存器恢復到打印溫度時，現(xiàn)在液化的過濾器230上的墨落回到儲存器中并且來自壓力源130的操作壓力可以保持。在墨未充分地從通氣口過濾器排出的未必可能的情況下，下一次吹掃操作可以施加足夠的壓力以從通氣口過濾器孔清除殘余墨。
[0044]圖5也示出提供通氣口 221和過濾器230之間的過渡體積的空間231。盡管過濾器230顯示為尺寸確定成配合在更大開口 224內(nèi)，但是過濾器230可以位于開口 224的外部使得過濾器230不需要具有與開口 224相同的尺寸。通過提供通氣口 221和過濾器230之間的過渡體積，過濾器230和通氣口 220之間的接口處的壓力的變化可以顯著減小以避免背壓影響可操作地連接到儲存器的管道中的墨的流動。
[0045]圖6是包括從第一側(cè)238延伸到第二側(cè)240的多個孔232的選擇性屏障件230的簡化示意性透視圖。盡管屏障件230示出為圓形，但是其它構(gòu)造是可能的。在一個實施例中，屏障件230包括由具有10 μ m孔的陣列的聚四氟乙烯材料制造的圓盤?？卓梢栽谄琳霞?30上以預定圖案或隨機地布置?？卓梢员患す忏@入材料中。在另一實施例中，屏障減230可以形成為包括在模制過程的一部分期間形成的孔。替代地，孔可以模制到過濾器中、被沖孔穿過過濾器或者可以由疏油纖維的壓網(wǎng)制造。通過確定相變墨的性質(zhì)，可以通過調(diào)節(jié)孔的尺寸、材料的類型、材料的表面性質(zhì)和疏油涂層的性質(zhì)(如果使用的話)優(yōu)化過濾器。在另一實施例中，屏障件可以包括具有多個激光鉆孔的聚酰亞胺材料，所述激光鉆孔在直徑上范圍為ΙΟμ--到40m并且間隔開大約ΙΟμ--到20 μ m的距離。在一個實施例中，過濾器內(nèi)的所有孔的總面積可以為大約2mm2到20mm2。一旦材料已被鉆孔，材料可以涂覆有疏油涂層，例如氟癸基三氯甲娃焼(fluorodecyltrichlorosilane)或無定形氟聚合物，例如可從特拉華州威爾明頓市的DuPont Fluoropolymers獲得的Teflon⑧AF1600。
【權(quán)利要求】
1.一種用于將加熱相變墨供應到打印頭的相變墨儲存器，所述相變墨儲存器包括: 外殼，所述外殼限定室以保持加熱相變墨的供應，所述外殼包括構(gòu)造成將加熱相變墨輸送到所述室的相變墨入口、可操作地連接到所述打印頭并且構(gòu)造成將來自所述室的液體相變墨輸送到所述打印頭的相變墨出口、以及構(gòu)造成將所述室暴露于氣體壓力的通氣口 ；以及 選擇性屏障件，所述選擇性屏障件與所述通氣口間隔預定距離，所述選擇性屏障件包括多個孔，所述多個孔具有構(gòu)造成基本防止所述室內(nèi)的壓力將液體相變墨移動到所述通氣口中的尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變墨儲存器，其中所述選擇性屏障件包括疏油材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的相變墨儲存器，其中所述選擇性屏障件包括疏油涂層以排斥加熱相變墨。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的相變墨儲存器，其中所述多個孔各自限定內(nèi)表面并且所述疏油涂層淀積在所述內(nèi)表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的相變墨儲存器，其中所述選擇性屏障件包括聚酰亞胺材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的相變墨儲存器，其中所述聚酰亞胺材料包括多個激光鉆孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的相變墨儲存器，其中所述疏油涂層包括氟癸基三氯甲硅烷材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的相變墨儲存器，其中所述疏油涂層包括無定形氟聚合物材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變墨儲存器，還包括可操作地連接到所述外殼的加熱器，所述加熱器構(gòu)造成將所述外殼加熱到預定溫度以液化所述室內(nèi)的相變墨。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的相變墨儲存器，其中所述外殼包括鄰近所述通氣口布置的開口，其中所述開口包括大于所述通氣口的橫截面的橫截面。
【文檔編號】B41J2/175GK103660585SQ201310362349
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月12日
【發(fā)明者】D·P·普萊特, D·L·克尼黑姆, T·哲維登 申請人:施樂公司