[发明专利]印刷用流体供给系统

说明书

发明领域

本发明涉及在一流体供给源与该流体的一出口之间维持一恒定静压力的方法和装置。更具体地说，本发明涉及在一印刷用流体供给源与一用来将该印刷用流体施加到一介质上的打印机构之间维持一大致恒定的垂直距离的方法和装置。

发明背景

用来施着油墨或其它印刷用流体的打印机和绘图机是众所周知的。这样的装置通常包括一印刷用流体的供给源和一打印机构。在一普通的打印机或绘图机中，利用导管将所需的印刷用流体供给至打印机构，从而将印刷用流体引导至打印机构。

在一特种打印机，即喷墨打印机中，一油墨供给源连接于打印头，以便向打印头供给油墨。较理想的是，供给的油墨在打印头处处于轻微的负压之下，以避免油墨滴落和泄漏，从而避免打印质量下降以及可能导致的打印头堵塞。

与喷墨式油墨供给相关的一个问题是，这些系统的油墨容量有限。这一问题在较大型的打印机和绘图机中显得更为尖锐，因为它们使用油墨的速率大大地高于办公室或信件规格的喷墨式打印机。

已经建议了各种方案来解决这一供给油墨受到限制的问题。一个方案是，在一个包含一固定油墨供给源的密封袋内供给油墨。在将油墨从该袋子内抽取时，袋子凹瘪，这样可以避免在系统内产生一相对较高的负压从而防止油墨流至打印头。

在该方案中存在的一个问题是，由于袋子必须密封以实现其功能，所以它们不能重新充墨。因此，该系统工作起来更加昂贵，并且会导致比较大的浪费。此外，由于当油墨从袋子内流出时袋子内油墨的液位相对打印头发生变化，所以供给油墨和打印头之间的压力头不是恒定的，这种变化导致流入打印头的墨流起变化。

另一种方案是，提供一种可重新装满的墨斗，它可以在油墨流向打印头时被重新添满。油墨是利用一泵和一液位传感系统来重新添满的，所述液位传感系统可以响应容器内油墨液位的变化来控制泵送作用。

在这一方案内存在的问题包括：设置泵送和液位传感设备会增大成本和复杂性。此外，很多个这类系统一般允许油墨液位随着流体液位在一个使泵“开”的低液位与一个使泵“关”的高液位之间的循环变化而变化。当油墨液位在上述液位之间移动时，系统内的压力头发生变化。这些变化导致流向打印头的油墨流起变化，随即可例如因打印密度变化而使颜色偏移从而改变打印质量。此外，添加这些设备还会导致另一些问题的发生，即，在打印机或绘图机的操作过程中需要加以维护。

最后一个方案的一种变化形式是，利用一悬浮在一个辅助墨斗下方的单向浮子阀来重新装满一与打印头相连的主墨斗。在该系统中，当油墨供给打印头时，主墨斗内的流体液位下降，阀门打开，使油墨从辅助墨斗流入主墨斗。当来自辅助墨斗的油墨流入主墨斗时，流体液位升高，阀门关闭，保持一定的油墨液位。

这一方案存在很多问题，包括：需要维持浮子阀正常地工作。通常，油墨会聚集在阀上，使它维持打开状态。因此，主墨斗趋向于被来自辅助墨斗的油墨完全装满。这样当辅助墨斗的油墨液位响应油墨的消耗而降低时或者响应辅助墨斗的重新充墨而升高时，就会导致系统内的压力头起变化。

发明概要

本发明提供了一种方法和装置，用以使一打印系统内的一流体源中的印刷用流体的自由表面与打印机构之间的垂直距离基本保持恒定。

在一个方面中，本发明包括一用来支承一容器的弹性元件，所述容器反抗重力并开放于环境压力之下，因而当打印过程中油墨不断消耗时，能使容器内的油墨自由表面和打印机内打印机构之间的距离基本保持恒定。

一种用来将印刷用流体从一容器传送至一打印机构的系统，容器内的印刷用流体具有一自由表面，该表面限定了所述容器的一个大致水平的横截面，所述系统包括：一反抗重力而支承着所述容器的弹性元件，其中，所述弹性元件具有一定的弹性系数，因而当印刷用流体被抽出所述容器时，所述印刷用流体的自由表面和所述打印机构之间的垂直距离可基本保持恒定；以及用来调节作用于所述容器的弹簧系数的装置。

一种向一打印机构提供印刷用流体的方法，所述方法包括如下步骤：提供一用于印刷用流体的容器，当所述印刷用流体处在容器内时，所述印刷用流体具有一自由表面，该自由表面限定了所述容器的一个大致水平的横截面；将所述容器安置成使其流体与所述打印机构流体连通；反抗重力支承所述容器，因而当所述印刷用流体被抽出所述容器时，所述印刷用流体的自由表面与打印机构之间的垂直距离基本保持恒定；以及调节作用于所述容器的弹簧系数。

本发明的一个优点在于，它提供了一种简单、耐用的设计式样，而且装备维修起来并不昂贵。