列印流體容器的製作方法

2024-02-12 23:09:15

背景技術：

在很多噴墨型分配器中，油墨或其它列印流體通過容器被供應到列印頭，該容器被維持在輕微的內部真空下以幫助防止列印流體從容器中洩漏。在噴墨列印流體容器中的這個內部真空常常被稱為「背壓」。該容器可以與列印頭成一整體或與列印頭分離。

附圖說明

圖1a和1b示出了實施壓力偏離袋的一個示例的列印流體容器。圖1a示出了在正常條件下的容器，其中袋是完全充氣的。圖1b示出了在異常條件下的容器，其中袋是收縮的。

圖2-5示出了實施多個壓力偏離袋的多室列印流體容器的一個示例。

圖6a、6b示出了沿著圖4和圖5中的線6a,6b-6a,6b所截取的截面的示例，該示例示出了在圖2-5中所示的容器中的流量調節器中的空氣閥的操作。

圖7a、7b示出了沿著圖4和圖5中的線7a,7b-7a,7b所截取的截面的示例，該示例示出了在圖2-5中所示的容器中的流量調節器中的列印流體閥的操作。

圖8a、8b示出了沿著圖4和圖5中的線8a,8b-8a,8b所截取的截面的示例，該示例示出了在圖2-5中所示的容器中的壓力偏離袋的操作。

在所有附圖中，相同的部件標號標示相同或相似的部件。

具體實施方式

噴墨列印流體容器可能在製造、存儲和運送期間以及在列印操作期間受到各種各樣的環境條件影響。一些環境條件會引起在容器內部的高壓力。例如，在低溫下結冰的列印流體可以膨脹以使容器加壓，從而引起流體洩漏以及甚至部件損壞。當結冰的列印流體解凍時，來自殘存的空氣的壓力可以進一步加壓力於容器。高海拔和高溫環境可以引起類似地高的、可能有害的內部壓力。

本公開內容提供可以減小過多的內部壓力的風險的容器的示例。在一個示例中，容器利用在流體容器內部的不受限制的、無彈性的、能夠膨脹的且能夠收縮的袋來幫助吸收大的壓力偏離。袋的內部與大氣相通，從而使袋在正常條件下被充氣到完全膨脹，其中在流體室內部維持小的背壓。能夠收縮的袋可以通過提供用於使空氣和冰膨脹的空間來減輕在室內部的過多壓力。一旦室達到正壓，具有小的或無形狀記憶的無彈性袋就可以開始放氣並收縮，從而保持室內部處於大氣壓下或接近大氣壓，直到袋被完全放氣為止。

與用於調節背壓的彈簧袋(springbag)和彈性氣球不同，在一些示例中，本公開內容的袋可以被構造為在正常條件下對室內部的壓力沒有可察覺的影響。非內含性的空白空間(沒有袋)具有比通風的袋更低的可壓縮性。在室內部的壓力可以升高，甚至是在空白空間被消耗時。相比之下，針對通風的袋，在室內部的壓力可以不增加，直到袋完全收縮為止。因此，可能需要更多的非內含性空白空間來實現與通風的袋相同的保護。相應地，通風的袋可以例如允許較高的流體填充水平。

如本文檔中所使用的「列印流體」意指適合於在噴墨型分配器中使用的流體。「列印流體」不限於油墨，但也包括可以在噴墨型分配器中使用的和/或用於除了列印圖像以外的用途的其它流體，包括例如從在一些數字滴定機器中使用的噴墨型分配器分配的3d列印劑和藥劑。

在附圖中示出和在本文中所述的示例例示但不限制在該說明書所附的權利要求中所限定的專利範圍。

圖1a和圖1b示出了實施新壓力偏離袋的一個示例的列印流體容器。參考圖1a和1b，容器10包括限定用於保持列印流體16的內部室4的殼體12。無彈性的、能夠充氣的且能夠放氣的袋18佔據室14中的空間。袋18可以在室14內部膨脹和收縮。袋18的外部20暴露於室14內部的環境。袋18的內部22針對室14內部的環境進行密封並通過容器殼體12中的開口24與大氣相通。圖1a示出了在正常條件下的容器10，其中列印流體16是液體並且室14處於弱背壓下，從而使袋18被充氣到全膨脹。圖1b示出了在異常條件下的容器10，其中列印流體16結冰並膨脹以提升室14中的壓力並使袋18放氣和收縮。

袋18的體積可以是不受限制的，除了受到室14內部的環境條件限制以外。袋18本身可以被構造成提供對膨脹/充氣和收縮/放氣的可忽略的阻力。袋18的外部可能能夠經得起對列印流體16的長時間的暴露。用於構造袋18的適合的材料可以包括例如覆蓋在evoh(乙烯-乙烯醇)上的聚乙烯防護物、金屬箔或其它蒸汽屏障。

現在參考圖2-5中所示的多室列印流體容器，在這個示例中，容器10包括限定用於保持列印流體16的內部室14a和14b的殼體12。非彈性的、能夠膨脹的且能夠收縮的壓力偏離袋18佔據在每個室14a、14b中的空間。袋18的外部20(圖8a、8b)暴露於室4內部的環境。每個袋18的內部22(圖8a、8b)對於相應的室14a、14b內部的環境是密封的並且通過容器殼體12中的開口24與大氣相通。在所示示例中，每個袋18緊靠分離兩個室的隔離物位於板上，並通過殼體的頂部相通。其它構造是可能的。例如，袋18可以在每個室中位於板外並通過殼體的側面相通。

供應室14b從儲備室14a接收列印流體16並將列印流體16供應到列印頭或其它下遊部件。調節器28控制列印流體16從儲備室14a流動到供應室14b，並幫助調節在室14a和14b兩者中的壓力。調節器28包括空氣閥30、列印流體閥32和用於控制閥30的致動器34，其中，空氣穿過空氣閥30在室14a與14b之間移動，列印流體16穿過列印流體閥32從室14a流到室14b。在圖6a和6b的截面中詳細看到空氣閥30。在圖7a和7b的截面中詳細看到列印流體閥32。

現在還參考圖6a、6b和7a、7b，致動器34(圖3和4)包括通過導管38(圖4)與大氣相通的能夠膨脹的、能夠收縮的袋36和緊靠袋36偏置的彈簧杆40。當列印流體被消耗並且在供應室14b中的列印流體16的體積減小時，在室14a和14b中的背壓(真空)增加，直到通過通風孔38作用於袋36上的大氣壓力克服彈簧杆40的偏置力以使袋36膨脹並打開閥30為止，如最好通過比較圖6a和6b所看到的。外部空氣可以接著通過導管42、打開的空氣閥300和空氣口44進入儲備室14a，如由圖6b中的空氣流箭頭46所指示的。由此產生的在儲備室14a中的壓力增加使列印流體閥32打開，如最好通過比較圖7a和7b看到的。列印流體16通過打開的列印流體閥32從儲備室14a流到供應室14b中，如由圖7b中的列印流體流箭頭48所指示的，減小在室14b中的背壓(真空)，直到調節器袋36在彈簧杆40的推進下收縮且閥30關閉為止。

在圖8a和圖8b中示出了室14a、14b中的偏離袋(excursionbag)18的操作。圖8a示出了在正常條件下的容器10，其中每個室14a、14b處於輕微的背壓下，從而使每個袋18被充氣到完全膨脹。圖8b示出了在異常條件下的容器10，其中失去每個室14a、14b中的背壓(真空)，在每個室內部的壓力上升到大氣壓力以上並且袋18被放氣和收縮以中和異常性。與被彈簧杆40限制的調節器袋36的體積不同，每個袋18的體積是不受限制的，從而使每個偏離袋18在正常條件下在室14a、14b內部存在的背壓的整個全範圍中保持被充分充氣。袋18將不放氣和收縮，除了在室中的異常高的壓力的情況下以外。

如以上所提到的，每個偏離袋18本身構造成提供對膨脹/充氣和收縮/放氣的可忽略的阻力。噴墨列印流體容器通常用例如在0inh2o到-15inh2o刻度(gage)的範圍內的輕微的背壓來進行操作。因此，在正常操作壓力的這個範圍內，與大氣相通的壓力偏離袋18將充氣到完全膨脹並將保持被充分充氣，直到在容器內部的壓力超過0刻度(大氣壓力)為止。如果在容器內部的壓力上升到0刻度以上，則袋18將開始放氣並收縮以在容器內部產生更多的空間用於使空氣和/或流體膨脹，從而減輕壓力的任何進一步增加，直到袋完全放氣為止。

雖然在每個室14a和14b中示出單個壓力偏離袋18，但其它構造是可能的。例如，在一些實施方式中有在僅僅一個室14a、14b中的壓力偏離袋18或有在一個或兩個室14a和14b中的多個袋18可能是合乎需要的。另外，壓力偏離袋的使用不限於單室容器，例如圖1中所示的容器10，或雙室容器，例如圖2-5中所示的容器，但可以在其它類型的列印流體容器中實施。

如在本說明書的開頭提到的，在附圖中所示和在上面所述的示例例示但不限制專利的範圍。其它示例是可能的。因此，前述描述不應被解釋為限制在所附權利要求中限定的專利的範圍。

如在權利要求中使用的「一」和「一個」意指一個或多個。