專利名稱：包含被動閥的成像設備的制作方法
背景技術：
成像設備例如打印機，在使用期間，可利用墨盒中的成像流體，例如油墨(或墨水ink)。當墨盒中的油墨耗盡時，希望可以無中斷地持續(xù)進行打印。因此，可以利用第二墨盒。利用傳感器來確定第一墨盒放空或接近放空的時間。然后利用主動閥，例如手動閥、氣動閥，或電磁閥來隔離即將被移走的墨盒。這些主動閥都需要外部輸入，例如通過操作者的手動操作，氣壓源或電源用來使其進行運轉(zhuǎn)。它們還需要用于運轉(zhuǎn)的輔助電路和/或軟件，設有活動部，所述活動部隨著時間的流逝而退化，設置有用于流體流動的小流路。這些主動閥的價格也可能很昂貴，且需要安裝在成像設備內(nèi)。因此，希望提供一種被動的、廉價的隔離從成像設備上移走墨盒的方法，從而在無中斷的利用另一個墨盒中的油墨進行印刷的同時，墨盒可被移動、重新充填，并裝回成像設備的原位。
附圖的簡要描述
圖1是成像設備的具體實施例中的兩個油墨儲存器和兩個泵的示意流程圖。
圖2是成像設備的具體實施例中的兩個油墨儲存器和單個泵的示意流程圖。
圖3A和3B為分別處于閉合和打開位置的被動閥的具體實施例示意圖。
圖4A和4B為分別處于閉合和打開位置的被動閥的另一具體實施例的示意圖。
圖5A和5B是分別處于閉合和打開位置的被動閥的第三個具體實施例示意圖。
附圖詳細說明圖1是成像設備18中的兩個成像流體儲存器，例如油墨儲存器10和12，以及兩個泵14和16的示意流程圖。成像設備18包括打印機，例如噴墨打印機，其包括用于打印圖像的打印頭20(未顯示)。成像設備18進一步包括星形連接(Y-connection)22，所述星形連接22將打印頭20連接到每個油墨儲存器10和12上。星形連接22允許成像設備利用油墨儲存器10或12中的任何一個的油墨進行打印。
每個油墨儲存器10和12各包括其內(nèi)存儲有油墨24的油墨源。油墨24包括任何類型的成像流體，所述成像流體用于從成像設備18的打印頭20處打印圖像。泵14和16包括任何類型的可用來壓縮柔性油墨儲存器的泵，例如齒輪泵，旋轉(zhuǎn)泵，螺形壓縮泵，空氣壓縮泵，或是機械彈簧，例如彈簧加壓板，用來壓縮柔性油墨儲存器，等等。因此，泵14和16可以位于成像設備18內(nèi)的任何位置，以便于對從油墨儲存器10和12中流到打印頭20處的油墨24的移動進行作用。而且，每個泵14和16都可被描述為可使油墨24直接或間接地流出油墨儲存器的任何裝置。在圖1所示的實施例中，泵14和16各包含一旋轉(zhuǎn)泵。
成像設備18進一步包括油墨流控制系統(tǒng)25，其包括第一和第二被動閥26和28，它們分別與儲存器10和12中的其中一個相連。如實施例所示，每個被動閥26和28都為單向閥，其包括端口30，可移動的隔膜32以及止動面34。單向閥26處于打開位置，單向閥28處于閉合位置。閥28和閥26以相同的方法實施其功能。因此，將詳述閥26的操作過程。
在操作中，單向閥26允許流體以單向流向36進行流動。通常，流體有從高壓區(qū)流向低壓區(qū)的趨勢。當單向閥26的壓力下游38低于壓力上游40時，柔性膜結(jié)構(gòu)形式的隔膜32將通過流體朝著止動面34移動，從而打開單向閥26。然后流體，例如油墨24，可繞著隔膜32和止動面34流動至低壓的下游區(qū)38。
當單向閥的壓力下游38高于壓力上游40時，隔膜32通過流體朝著端口30移動，并與端口30結(jié)合進行密封(如圖1所示閥28的閉合位置)，從而閉合單向閥。然后流體，例如油墨24，可被阻隔或被阻止通過單向閥流向上游區(qū)40。因此單向閥26和28可被認為是單向流量閥。
因為系統(tǒng)內(nèi)部的連續(xù)變化的壓力狀況，其可以在沒有操作者等的人工干涉的情況下，在打開和閉合的位置之間移動閥，因此每個單向閥也可以被認為是被動閥。通常情況下，相比于主動閥的制作，單向閥的制作更簡單且制造價格更低廉，而且由于它們的機械簡易性，使其更加可靠，并且通常無需利用附加的電子控制設備進行操作。廉價、可靠、可以自行操作的優(yōu)點適于流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
仍參考圖1，描述成像設備18的一個具體實施例的操作。將泵14和16與單向閥26和28相連接，用來允許成像設備18利用一個油墨儲存器進行印刷的同時，可將另一個油墨儲存器移走、重新充滿并被重新安裝在成像設備內(nèi)的操作。在一個操作的具體實施例中，將泵16設置為反向向油墨24施壓，使其沿著逆流方向42朝著單向閥28進行流動，從而閉合單向閥28，并將第二儲存器12與打印頭20和第一儲存器10隔離。只要泵16反向運轉(zhuǎn)，單向閥28就可以保持關閉。這就允許第二油墨儲存器12從成像設備18上移走，以用來進行油墨的重新填充，然后再將其裝回成像設備18的原位，并與打印頭20流體連接。泵16可以保持反向運轉(zhuǎn)，以便于打印頭20可持續(xù)地單獨消耗第一油墨儲存器10中的油墨進行打印，與此同時對儲存器12進行移動。
第一油墨儲存器10中的油墨可以利用泵14沿著向前方向的運轉(zhuǎn)方式向打印頭20處流動。當油墨儲存器10為空或接近空的時，所述狀態(tài)可通過位于油墨儲存器10上的傳感器44指示給控制器46，然后泵14通過控制器46進行反向運轉(zhuǎn)。這可以使油墨24以逆流方向流向第一單向閥26，所述操作可以閉合單向閥26，從而將油墨儲存器10與油墨儲存器12和打印頭20之間隔離起來。然后控制器48以向前的方向操作泵16，所述操作可使油墨24以順流方向從第二油墨儲存器12中流出，從而打開單向閥28。然后第一油墨儲存器10從成像設備18上被移走，重新充填油墨，并被裝回到成像設備18內(nèi)的原位，并與打印頭20流體連通。泵14可保持反向運轉(zhuǎn)，使得打印頭20可以持續(xù)地單獨消耗第二油墨儲存器12中的油墨進行打印。當?shù)诙湍珒Υ嫫?2上的傳感器50檢測到油墨儲存器12為空或接近空時，將第二油墨儲存器12移出系統(tǒng)，且從第一儲存器10中抽出油墨使打印頭20打印圖像的程序能夠重復進行。
由于成像設備18在移出其中一個油墨儲存器期間還可以持續(xù)進行打印操作，因此所述成像設備可以進行無盡時間量的打印操作。因此，成像設備18可以被認為是具有冗余的或無窮的油墨源，因為當一個油墨儲存器內(nèi)的油墨耗盡時，該成像設備可以利用另一個儲存器內(nèi)的油墨進行打印，所提供的油墨儲存器可以連續(xù)地進行更換或當它們被耗盡而變空時可被重新充填。
在另一個實施例中，成像設備18包括三個或三個以上的油墨儲存器，每個都連接單向閥、泵、傳感器和控制器。在另一個實施例中，一個控制器可以控制每個泵。仍然在另一個實施例中，移走墨盒并不是為了重新充填油墨，而是可在成像設備18中更換一個新的、充滿油墨的墨盒，其中舊的、已耗盡的墨盒被丟棄。
仍然參照圖1，在另一個操作實施例中，泵14以向前的方向運轉(zhuǎn)從第一儲存器10內(nèi)抽取油墨。泵16保持靜置。泵14的運轉(zhuǎn)使得油墨以逆流方向42流向單向閥28，從而閉合單向閥。從而使第二油墨儲存器12與第一儲存器10和打印頭20隔離，因此在無需中斷打印頭20進行打印的情況下，第二油墨儲存器12可被移動、重新充填并裝回原位。同樣地，泵16以向前的方向運轉(zhuǎn)，可從第二儲存器12中抽取油墨。泵14保持靜置。泵16的運轉(zhuǎn)使得油墨以逆流方向流向單向閥26，從而閉合單向閥。從而使第一油墨儲存器10與第二儲存器12和打印頭20隔離，因此在無需中斷打印頭20打印的情況下，第一油墨儲存器10可被移動、重新充填并裝回原位。這種操作方法無需利用抽吸作用的反向，因此可允許使用多種類型的泵。
圖2是成像設備18的另一個實施例示意圖，其包括兩個油墨儲存器10和12以及單個泵14。泵14包括空氣壓縮機，所述空氣壓縮機可操作地連接到每個油墨儲存器10和12上。每個油墨儲存器10和12可包括柔性袋54和56，分別裝有成像流體，例如油墨24。每個儲存器還分別包括板58和60，其分別移動地依靠著柔性袋54和56，并分別通過氣壓線路64和66連接于匯流管62。匯流管62連接到泵14上。匯流管62通過控制器46被控制，所述控制器46分別連接于位于油墨儲存器10和12上的傳感器44和50。控制器46可以操作匯流管62，以便于允許泵14有選擇地對板58和60的其中之一施壓，用來響應傳感器44和/或50的判斷來分別壓縮柔性袋54或56中的油墨。
現(xiàn)在將描述圖2所示的實施例的操作過程。傳感器50可指示給控制器46第二油墨儲存器12的第二柔性袋56為空。然后，控制器46可操作匯流管62激活泵14，并相對于第一油墨儲存器10的板58打開氣壓管路64。施加于板58上的氣壓使得板壓縮袋54，從而促使油墨以順流方向36進行流動，并通過打開的第一單向閥26，流向打印頭20。這種流動也被指引著圍繞星形連接22以逆流方向42流向第二單向閥28，從而閉合第二單向閥28。因此，第二油墨儲存器12的袋56通過閉合的單向閥28，與打印頭20和第一油墨儲存器10隔離。隨后，第二油墨儲存器12被移走、重新充填，并裝回到成像設備18的原位，與此同時，打印頭20可持續(xù)地、無中斷或損失壓力地進行打印操作。
當?shù)谝淮?4為空或接近空時，傳感器44可以將這樣的狀態(tài)指示給控制器46。然后，控制器46可操作匯流管62激活泵14，并相對于第二油墨儲存器12的板60打開氣壓管路66。施加于板60上的氣壓使得板壓縮袋56，從而促使油墨以順流方向36進行流動，并通過打開的第二單向閥28，流向打印頭20。這種流動也直接圍繞著星形連接22以逆流方向42流向第一單向閥26，從而閉合第一單向閥26。因此，第一油墨儲存器10的袋58，通過閉合的單向閥26與打印頭20和第二油墨儲存器12隔離。隨后，第一油墨儲存器10被移走、重新充填、并且裝回到成像設備18的原位，與此同時，打印頭20可無中斷或無壓力損失地持續(xù)進行打印。
在另一個實施例中，成像設備18包括三個或三個以上的油墨儲存器，每個都連接單向閥、泵、傳感器和控制器。所述泵通過對應的氣壓管路可以連接到三個或三個以上的油墨儲存器，其中一個或多個儲存器可同時被施壓，從而朝著非施壓的儲存器閉合單向閥。
圖3A和3B為被動閥26分別處于閉合和打開位置時的另一個實施例的示意圖。在這個實施例中，閥26包括兩個柔性″鴨嘴″80和82，其在逆流84(圖3A)的壓力下閉合，在順流86(圖3B)的壓力下被打開。
圖4A和4B為被動閥26分別處于閉合和開放位置時的第三個實施例的示意圖。在這個實施例中，閥26包括負載活塞90的彈簧88，其在逆流84(圖4A)的壓力下被閉合，在順流86(圖4B)的壓力下被打開。
圖5A和5B是分別處于閉合和打開位置的被動閥26的第四個具體實施例示意圖。在這個實施例中，閥26包括安裝有隔膜92的彈簧88，其在逆流84(圖5A/4A)的壓力下被閉合，在順流86(圖5B/4B)的壓力下被打開。在這個實施例中，隔膜92可通過順流86的壓力發(fā)生變形。因此，相對較高的順流壓力可用來打開隔膜92。在這個實施例中，閥26在彈簧88處可與大氣相通。
這里所描述的構(gòu)思的其它變化和修改都可以被利用，并包含在下面所述的權利要求書的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種成像設備(18)，包括第一成像流體儲存器(10)，其連接于第一被動閥(26)；第二成像流體儲存器(12)，其連接于第二被動閥(28)；以及泵系統(tǒng)(14)，其可操作地連接到所述第一和第二成像流體儲存器，用來可選擇地從每個第一和第二成像流體儲存器中流動成像流體。
2.如權利要求1所述的成像設備(18)，其中所述每個第一和第二成像流體儲存器(10、12)可從成像設備(18)中移出。
3.如權利要求1所述的成像設備(18)，其中所述成像設備包括打印機。
4.如權利要求1所述的成像設備(18)，其中所述泵系統(tǒng)(14)包括第一泵(14)和第二泵(16)，第一泵(14)連接于所述第一成像流體儲存器(10)，第二泵(16)連接于所述第二成像流體儲存器(12)。
5.如權利要求1所述的成像設備(18)，其中所述第一和第二被動閥(26、28)各包含一單向閥。
6.如權利要求1所述的成像設備(18)，其中所述泵系統(tǒng)(14)包括泵(14)和匯流管(62)，所述泵(14)與每個所述第一和第二成像流體儲存器(10、12)相連接，所述匯流管(62)有選擇地指引所述泵對第一和第二成像流體儲存器(10、12)的其中之一進行抽吸作用。
7.如權利要求6所述的成像設備(18)，進一步包括第一成像流體傳感器(44)和第二成像流體傳感器(50)，所述第一成像流體傳感器(44)可以感知位于所述第一成像流體儲存器(10)內(nèi)的成像流體液面，所述第二成像流體傳感器(50)可以感知位于所述第二成像流體儲存器(12)內(nèi)的成像流體液面，所述第一和第二成像流體傳感器連接于匯流管(62)。
8.一種在利用成像設備內(nèi)部的另一成像流體儲存器(12)的成像流體進行打印期間，在所述成像設備(18)內(nèi)安裝成像流體儲存器(10)的方法，包括利用被動閥(26)閉合第一成像流體儲存器(10)的流動；從成像設備(18)中移走所述第一成像流體儲存器(10)；以及將第三成像流體儲存器(10)安裝于所述成像設備(18)內(nèi)，在進行上述所有步驟的同時，從第二成像流體儲存器(12)內(nèi)流動成像流體。
9.如權利要求8所述的方法，進一步包括持續(xù)地利用第二成像流體儲存器(12)內(nèi)的成像流體進行打印，直到所述第二成像流體儲存器被耗盡，然后利用被動閥(28)閉合第二成像流體儲存器(12)的流動；從成像設備(18)中移走所述第二成像流體儲存器(12)；以及將第四成像流體儲存器(12)安裝于所述成像設備(18)內(nèi)，在進行上述所有步驟的同時，從第三成像流體儲存器(10)內(nèi)流動成像流體。
10.如權利要求8所述的方法，其中所述被動閥(26)包括可自行操作的單向閥。
11.如權利要求8所述的方法，所述的從第二成像流體儲存器(12)內(nèi)流出的成像流體包括從所述第二成像流體儲存器(12)流動的成像流體。
12.如權利要求9所述的方法，所述的從第三成像流體儲存器(10)內(nèi)流出的成像流體包括從所述第三成像流體儲存器(10)流動的成像流體。
13.如權利要求8所述的方法，其中所述被動閥(26)包括單向閥，所述單向閥包括端口(30)，可移動隔膜(32)和止動面(34)。
14.如權利要求8所述的方法，其中第三成像流體儲存器(12)包括在其內(nèi)重新充滿成像流體后的第一成像流體儲存器(10)。
15.如權利要求9所述的方法，其中第四成像流體儲存器(12)包括在其內(nèi)重新充滿成像流體后的第二成像流體儲存器(12)。
16.一種成像設備，包括至少兩個成像流體儲存器(10，12)；至少兩個被動閥(26，28)，每個被動閥可操作地連接到所述至少兩個成像流體儲存器的其中之一；以及泵系統(tǒng)(14)，其可連接到所述至少兩個成像流體儲存器上。
17.如權利要求16所述的設備，其中所述泵系統(tǒng)(14)包括至少兩個泵(14，16)，每個泵可操作地連接到所述至少兩個成像流體儲存器(10，12)的其中之一上。
18.如權利要求16所述的設備，其中所述至少兩個成像流體儲存器(10，12)每個都可從成像設備(18)中移出。
19.如權利要求16所述的設備，其中所述至少兩個被動閥(26，28)中的每個都可限制流入到對應的成像流體儲存器中的流量。
20.如權利要求16所述的設備，其中所述泵系統(tǒng)(14)包括泵，所述泵可操作地連接于所述至少兩個成像流體儲存器(10、12)中的每一個上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種成像設備(18)的一個實施例，包括連接于第一被動閥(26)的第一成像流體儲存器(10)，連接于第二被動閥(28)的第二成像流體儲存器(12)，以及泵系統(tǒng)(14)，其可操作地連接于第一和第二成像流體儲存器(10，12)，用來有選擇地從每個第一和第二成像流體儲存器中流動成像流體。
文檔編號B41J2/175GK101052529SQ200680001142
公開日2007年10月10日 申請日期2006年1月18日 優(yōu)先權日2005年1月21日
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