传输和混合用于打印的墨的制作方法

背景技术：

传统的喷墨打印系统包括一个或多个打印头和向打印头供应液体墨的墨供应装置。打印头通过多个喷嘴向打印基板(例如，纸张)喷射墨滴，以便打印到打印基板上。用于商业图形打印的打印系统的一个示例是滚筒印刷机，其将印刷剂施加到由基板辊式进料系统馈送到打印系统的滚筒基板上。在施用印刷剂之后，可将经过印刷的基板收集在复卷机滚筒上或切割成片。用于商业图形打印的打印系统的另一个示例是单张馈送打印系统，其将印刷剂施加到单张基板而不是连续纸幅上。卷筒馈送和单张馈送打印系统都能高速打印大幅面。例如，hppagewidet1100s彩色喷墨滚筒馈送印刷机可以以每小时高达30600平方米的速度打印宽度为2.8米的瓦楞纸板。

附图说明

图1是示出利用中间储罐传输和混合用于打印的墨的装置的示例的框图。

图2是示出用于传输和混合用于打印的墨的装置的示例的横截面图的示意图。

图3a是示出用于传输和混合用于打印的墨的装置的另一示例的横截面图的示意图。

图3b是位于中间储罐的底部的部件的示例的透视图，该部件包括或保持新墨供应入口管、残留墨供应入口管、和出口端口。

图4是示出用于传输和混合用于打印的墨的装置的示例的横截面图的示意图，其中，在从墨供应容器传输墨后中间储罐是满的。

图5a是示出用于传输和混合用于打印的墨的装置的示例的横截面图的示意图，其中，中间储罐中的墨液位被认为较低，并且该系统准备将附加的墨从墨供应容器传输到中间储罐中。

图5b是示出用于传输和混合用于打印的墨的装置的示例的横截面图的示意图，其中，中间储罐中的墨液位处于或低于空/停止操作液位，并且打印操作将被关闭。

图6a和图6b是示出用于传输和混合用于打印的墨的装置的示例的横截面图的示意图，其中，该系统包括将感测波束指向混合区域的传感器。

图7是示出包括中间储罐的打印系统的示例的示意图，该中间储罐具有倒锥形混合区域，该混合区域用于混合来自墨供应容器的新墨和来自打印设备的残留墨。

图8是示出利用中间储罐传输和混合用于打印的墨的方法的示例实现的流程图。

具体实施方式

喷墨打印的挑战之一是基于颜料的喷墨墨容易发生颜料沉降。喷墨打印墨中的颜料含量不一致会导致图像质量异常。一种方法是在打印之前减轻喷墨墨中的颜料沉降，例如，在排空墨之前在供应容器中混合墨。然而，对于大型商业图形打印设备来说，在从容器中移除墨之前在容器中混合墨通常是不实际的。用于商业图形喷墨打印机的供应容器的体积通常为20至1000升，并且不利于可能对小型打印机墨供应装置(例如，台式打印机的喷墨墨盒)有效的摇动混合。并且，虽然在供应容器处利用供应和回流连接来使能墨供应装置内的再循环混合对于一些商业图形打印应用是可行的，但是其他应用利用具有到打印系统的单一连接的墨供应容器不便于再循环混合。例如，成本高效的“盒装袋”供应容器(其中，当墨被排空时，容纳墨的袋子塌陷)通常与打印系统具有单针/隔膜连接，因此不利于墨再循环。

为了解决这些问题，下面详细描述的各种示例提供了一种用于在利用商业图形打印常用的大型墨供应容器时进行墨传输和混合的系统和方法。所公开的解决方案通过一次将新墨的供应量传输到漏斗或倒锥形的中间储罐中来解决盒装袋供应装置的颜料沉降/混合。在示例中，墨流通过相对于出口端口抬高并偏离出口端口倾斜的入口管进入储罐，使得墨围绕中间储罐向上径向地循环，从而将新墨与从打印设备引入储罐的残留墨混合。传输和混合以允许新墨和残留墨在到达中间储罐底部的出口端口并被泵送到打印设备处的打印头之前充分混合的流速进行。

在某些示例中，新墨从供应容器到混合区域的传输包括不间断地传输供应容器中的新墨的总体积。在某些示例中，利用传感器来确定中间储罐中的墨液位。在确定中间储罐中的混合的墨已下降至重新加注阈值液位以下时，系统启动从新供应容器到混合区域的墨的附加的传输。在又一示例中，在确定中间储罐中的混合的墨已下降到空/停止操作阈值液位以下时，系统致使打印操作停止，以便不损坏打印设备。

以这种方式，所公开的方法、墨混合装置、和打印设备在中间储罐中提供了来自供应容器的新墨和已经在打印设备中的残留墨的有效和高效的混合。所公开的方法提高了用于打印的颜料的均匀一致性，并且提高了打印质量。喷墨打印系统的用户和供应商将认识到打印质量的这些改进，并且将进一步认识到所公开的示例所提供的对打印系统组件的损害的减少和停机时间的减少。喷墨打印系统的用户和供应商将进一步认识到，当中间储罐中的墨液位达到阈值液位时，可以将一系列墨供应容器分段并顺序地连接到中间储罐以准备好接入。这允许在不中断打印操作的情况下向打印系统添加新墨。因此，应该加强包括所公开的方法、墨混合装置、以及打印设备的喷墨打印机的安装和使用。

图1是示出利用中间储罐传输和混合用于打印的墨的装置100的示例的框图。在该示例中，装置100包括用于混合来自所连接的供应容器的新墨和来自所连接的打印设备的残留墨的中间储罐102。本文使用的“储罐”通常是指能够容纳液体墨的任何接收容器或存储腔室。在示例中，中间储罐102可以是由塑料或任何其他聚合物组合物制成的储罐。在其他示例中，中间储罐102可由诸如金属(例如，铝或钢)、陶瓷、或玻璃等其他材料制成。

本文使用的“打印设备”是“打印机”的同义词，通常指消耗标记剂来产生经过打印的打印作业或打印内容的任何电子设备或一组电子设备。在示例中，打印机可以是但不限于液体喷墨打印机、基于液体调色剂的打印机、或除了打印之外还执行诸如扫描和/或复印等功能的多功能设备。本文使用的“打印作业”通常是指内容(例如，图像)和/或关于发送到计算机系统以进行打印的内容的格式编排和展现的指令。在示例中，打印作业可以以编程语言和/或数字形式存储，以便可以在计算设备、服务器、打印机、和能够执行计算和操作数据的其他机器中存储和使用该作业。本文使用的“图像”通常是指对象、场景、人、或诸如文本或几何形状的抽象内容的渲染。在某些示例中，“打印设备”可以是3d打印机。在某些示例中，经过打印的打印作业或打印内容可以是由3d打印机在标记剂或其他构建材料的底上创建的3d渲染。

中间储罐102具有由中间储罐102的漏斗形或倒锥形部分形成的混合区域104。在某些示例中，中间储罐102的混合区域104由与该储罐的非混合区域(例如，混合区域上方的部分)相同的材料制成。在其他示例中，混合区域104可以由不同于非混合区域的材料制成。在某些示例中，中间储罐102的混合区域部分104和非混合区域可以由相同材料制成，但具有不同的壁厚度。

继续图1，装置100包括用于将新墨从所连接的墨供应容器沉积到中间储罐102中的新墨供应入口管108。在示例中，新墨供应入口管108可以通过管道(例如，新墨连接管(图2a，206)连接到“盒中袋”供应容器(装有可折叠袋的盒容器，且袋中装有新墨)。墨被排空时，袋子会塌陷。在示例中，新墨供应入口管108可以直接或间接地(例如，通过可拆卸的新墨连接管(图2a，206))连接到墨供应容器，该墨供应容器具有与管道的单针/隔膜连接。

装置100包括用于通过残留墨连接管(图2a，208)将来自所连接的打印设备的墨(此处称为“残留墨”)沉积到中间储罐102中的残留墨供应入口管110。在示例中，残留墨可以是来源于墨供应容器(从墨供应容器传输到打印设备)、但是已经由于打印操作、预打印操作(例如，打印设备预热例程)、或服务操作(例如，清理堵塞的打印头)循环通过打印设备的墨。在示例中，残留墨供应入口管110可通过连接管道直接或间接地连接到打印设备。

在示例中，新墨供应入口管108和残留墨供应入口管110可由金属、塑料或其他聚合物、或能将液体墨传输到混合区域104中的任何其他材料制成。在某些示例中，新墨供应入口管108和残留墨供应入口管110中的每一者均具有从储罐底部向上延伸的第一长度和朝向中间储罐的壁向外倾斜的第二长度。在特定示例中，新墨供应入口管108和残留墨供应入口管110中的一者或两者的第二长度与垂直方向成20度到25度之间的角度。这种布置允许在传送泵的帮助下提供压力，使得新墨和残留墨喷射在混合区域104的内壁上。新墨和残留墨被以足以使新墨和残留墨在混合区域104中循环和混合的力喷射在漏斗形或倒锥形的混合区域104的内壁上。

继续图1，装置100包括位于中间储罐102的底部的出口端口112。出口端口112用于将混合的墨输送到作为残留墨的来源的打印设备。混合的墨是来自墨供应容器的新墨和来自打印设备的残留墨的混合物，其中，混合发生在漏斗形或倒锥形的混合区域104中。

图2是示出用于传输和混合用于打印的墨的装置100的示例的横截面图的示意图。在此示例中，装置100包括中间储罐102，该中间储罐具有由该储罐的漏斗或倒锥形部分形成的混合区域104。混合区域104用于混合新墨和残留墨。在图2的示例中，混合区域104的顶部或上边界202由延伸穿过中间储罐102的直径的水平虚线表示。

装置100包括新墨供应入口管108和残留墨供应入口管110，新墨供应入口管108用于将来自所连接的墨供应容器(图2中未示出)的新墨沉积到中间储罐102中，残留墨供应入口管110用于将来自所连接的打印设备(图2中未示出)的残留墨沉积到中间储罐102中。在示例中，新墨和残留墨到混合区域104的沉积是同时的，以使新墨和残留墨混合。装置100包括位于中间储罐102的底部106的出口端口112。出口端口112用于通过混合墨出口管204将混合的墨输送到所连接的打印设备。

图3a是示出用于传输和混合用于打印的墨的装置100的另一示例的横截面图的示意图。在此示例中，装置100包括中间储罐102，其具有由该储罐的漏斗或倒锥形部分形成的混合区域104。混合区域104用于混合新墨和残留墨。装置100包括新墨供应入口管108和残留墨供应入口管110，新墨供应入口管108用于将来自所连接的墨供应容器(图3a中未示出)的新墨沉积到中间储罐102中，残留墨供应入口管110用于将来自所连接的打印设备(图3a中未示出)的残留墨沉积到中间储罐102中。装置100包括位于中间储罐102的底部的出口端口112。出口端口112用于通过混合墨出口管204将混合的墨输送到所连接的打印设备。

图3b是可以位于中间储罐102(图3a)的底部的集成部件300的示例的透视图。在此示例中，集成部件300包括新墨供应入口管108、残留墨供应入口管110、以及出口端口112的部分或全部。在示例中，集成部件可以包括塑料或其他聚合物组合物、金属、橡胶(例如，用于垫圈或座构件)、和/或其他材料。在本示例中，新墨供应入口管108和残留墨供应入口管110中的每一者均具有从储罐底部(图3a中的106)向上延伸的第一长度380和向外朝向中间储罐102在混合区域104(图3a)中的壁成角度的第二长度382。倾斜的结构允许在传送泵的帮助下提供足够的压力，将新墨和残留墨喷射到中间储罐102在混合区域104中的内壁上。

回到图3a，在新墨供应入口管108和残留墨供应入口管112分别垂直地延伸穿过成形的中间储罐的底部的示例中，新墨供应入口管和残留墨供应入口管中的每一者均有足以延伸到出口端口112上方的混合区域104中的高度302。新墨供应入口管108和残留墨供应入口管112的高度应足够高，以确保新墨供应入口管108和残留墨供应入口管112将新墨和残留墨沉积在中间储罐102在混合区域104中的漏斗或倒锥形壁上。新墨和残留墨应被以足够使墨在通过出口端口112排出之前，围绕漏斗或倒锥形混合区域的内壁循环(例如，径向地循环)的力沉积。在特定示例中，新墨供应入口管108和残留墨供应入口管112中的一者或两者的高度在混合区域104的高度360的5％到30％之间。在图3a的示例中，混合区域104的高度360由从中间储罐102的底部垂直地延伸至漏斗形或倒锥形混合区域104的上边界362的虚线表示。在图3a的示例中，混合区域104的顶部或上边界202由延伸穿过中间储罐102的直径的水平虚线表示。

图4是示出用于传输和混合用于打印的墨的装置100的示例的横截面图的示意图，其中，在从墨供应容器传输所有墨后中间储罐102是满的。在本实例中，“满”意味着墨已经达到或超过被预先确定为中间储罐102的最大期望容量的阈值液体体积(满阈值402)。在此示例中，中间储罐102中的墨包括混合区域104中的第一体积的墨406(用水平散列线表示)和中间储罐102在混合区域104上方的区域中的第二体积的墨408(由斜散列线表示)。

在图4的示例中，“满”实际上是临界容积点，它小于将中间储罐102被加注到物理上可能达到的最大值404。将中间储罐102过度加注到墨溢出点或在中间储罐102中产生异常压力将是非常有害的设备损坏事件，浪费时间，且损毁打印工作。使系统识别“满”阈值是小于中间储罐102的实际物理容量的检测体积，则提供使得传感器误差不太可能导致设备损坏的误差裕值。

图5a是示出用于传输和混合用于打印的墨的装置100的另一示例的横截面图的示意图。在本示例中，装置100在确定(例如，接收来自传感器的数据)中间储罐102中的混合的墨504处于或低于墨低阈值液位502时，启动从新或新鲜的墨供应容器到混合区域104的墨的附加的传输。在本示例中，墨低阈值液位502是介于储罐“满”液位(图4，402)和储罐空/停止操作液位(图5b，510)之间的液位，并且已经被预先确定为启动中间储罐102的再补给的理想液位。在指示“低”液位502时将新或新鲜的墨供应容器直接或间接地连接到新墨供应入口管108(例如，通过连接到连接到新墨供应入口管108的新墨连接管206)，使得在不必停止打印操作的情况下为重新填充混合区域104留出足够的时间。换句话说，不需要暂停打印操作，因为在“低”液位502时，混合区域104中有足够的混合的墨，以在假设重新填充操作以预期速率进行时通过重新填充过程维持打印操作。暂停打印操作以使能重新填充对商业打印计划极为不利。在墨液位达到空/停止操作液位之前足够远的时间内重新填充将致使时间上的显著节约和生产力的提高。在示例中，“启动”传输可以包括发送说明需要将新或新鲜的墨供应容器移到中间储罐102附近，并通过新墨连接管206连接到新墨供应入口管108的用户消息或指令。在另一示例中，“启动”传输可包括自动将新或新鲜的墨供应容器移到中间储罐102附近，并且通过新墨连接管206将新墨供应容器连接到新墨供应入口管108。应该注意的是，在图5a的示例中，低阈值液位是漏斗或倒锥形混合区域104的顶部的液位，在其他示例中，低阈值液位可以是高于或低于图5a所示的阈值液位502的预定的阈值液位。

图5b是示出用于传输和混合用于打印的墨的装置的示例的横截面图的示意图，其中，中间储罐中的墨液位已下降到低阈值液位(图5a，502)以下到空/停止操作液位510，并且要关闭打印操作。墨液位的变化可能是由于打印设备已经在通过从新墨供应容器添加墨来补充墨液位之前更多地利用了残留在混合区域104中的混合的墨。在该示例中，当确定中间储罐102中的混合的墨504的液位处于空/停止操作液位510处或之下时，装置100致使打印操作立即停止。在一个示例中，只有在附加的墨从墨供应容器传输到中间储罐102之后，才能恢复打印操作。如果混合的墨504的液位下降到输出端口112以下，则输出端口112将空气吸入混合墨出口管204，空气会被引导至打印设备的打印头，从而可能会导致打印设备的严重损坏、打印作业被破坏、以及维修延迟。虽然在图5b的示例中空/停止操作阈值液位是与新墨供应入口管108和残留墨供应管110的高度302大致相等的液位，但在其他示例中，停止操作阈值液位可以是高于或低于图5b中示出的空/停止操作阈值液位510的预定阈值液位。

在图6a所示的示例中，墨传输和混合装置100可包括传感器602，用于确定中间储罐102中的墨液位。在示例中，传感器602可为将传感波束604指向混合区域104，以检测中间储罐102中的墨606的液位或体积的任何传感器类型。在示例中，传感器602可以是超声波液位传感器、雷达液位变送器、引导式微波液位变送器、或任何类型的液位或体积传感器。鉴于图4、图5a和图5b，移到图6b，传感器602可将感测波束604指向混合区域104以检测中间储罐中的墨处于墨满阈值402、墨低阈值液位502、和/或空/停止操作液位510。

图7是示出打印系统700的示例的简单示意图，打印系统700包括具有漏斗或倒锥形混合区域104的中间储罐102，该漏斗或倒锥形混合区域104用于混合来自墨供应容器704的新墨702和来自打印设备708的残留墨706。在本示例中，打印设备708可以是利用一组打印杆将墨输送到介质的喷墨滚筒打印设备，其中，每个打印杆包括一组打印头710。在其他示例中，打印设备708可以是消耗液体墨的任何其他类型的打印设备。

中间储罐102通过管道连接到打印设备708和新墨供应容器704。中间储罐102包括由倒锥形或漏斗形形成的混合区域104，用于混合新墨702和残留墨706。中间储罐102包括位于储罐底部102的出口端口112，该出口端口112用于将混合的墨712输送到打印头710。

继续图7，打印系统700包括连接到中间储罐102的新墨供应入口管108。新墨供应入口管108用于将来自所连接的墨供应容器704的新墨702流送到储罐中。打印系统700包括连接到中间储罐102和打印设备708的残留墨供应入口管110。残留墨供应入口管110用于将来自打印设备708的残留墨706流送到储罐中。在图7的示例中，新墨供应入口管108和残留墨入口管两者都具有从锥形储罐的底部垂直地延伸的第一长度和从垂直方向倾斜的第二长度，以使新墨702和残留墨706喷射到储罐102的混合区域104的内壁上。

打印系统700包括传送泵714，该传送泵连接到新墨供应入口管108并位于墨供应容器704和中间储罐102之间的管路中。传送泵714用于将新墨从墨供应容器704传输到中间储罐102。打印系统700包括压力泵716，该压力泵716连接到残留墨供应入口管110并位于打印设备708和中间储罐102之间的管路中。

压力泵716用于使混合的墨712从中间储罐102传输到打印设备708，以使得混合的墨712可以由打印头710喷射。在本示例中，压力传感器718连接到用于连接出口端口112、打印设备708、以及残留墨供应入口管110的管道。压力传感器718用于测量将混合的墨712提供应打印设备的压力和/或通过残留墨供应入口管110将残留墨输送到混合区域104的压力。

继续图7，打印系统700包括过滤器720和脱气单元722，过滤器720和脱气单元722通过管道与出口端口112连接并且通过管道与打印设备708连接。过滤器720用于在打印设备708处的打印操作中使用混合的墨之前去除混合的墨712中的污染物。脱气单元722用于在打印设备708处的打印头710在介质上喷射混合的墨712之前去除混合的墨712中的气泡。

图8是用于传输和混合墨的方法的实现的流程图。在示例中，墨通过新墨供应入口管从供应容器传输到中间储罐的混合区域中。混合区域具有漏斗形或倒锥形形状(框802)。

残留墨通过残留墨供应入口管从打印设备传输到混合区域中。新墨和残留墨到混合区域的传输是同时的，并且致使新墨和残留墨的混合(框804)。

混合的墨通过位于中间储罐的底部的出口端口从混合区域传输到打印设备(框804)。

图1至图8帮助描述了各种示例的架构、功能、和操作。具体地，图1至图7示出了各种物理和逻辑部件。各种部件至少部分被定义为程序或编程。每个此类部件、其部分、或其各种组合可以部分或完全表示包括实现任何指定逻辑功能的可执行指令的代码模块、分段、或部分。每个部件或其各种组合可以表示实现指定逻辑功能的电路或多个互连电路。示例可以在存储器资源中实现，以供处理资源使用或与处理资源相关。“处理资源”是指令执行系统，例如，基于计算机/处理器的系统或asic(专用集成电路)或可以从计算机可读介质中获取或提取指令和数据并执行其中所包含的指令的其他系统。“存储器资源”是非瞬态存储介质，可包含、存储或维护程序和数据，供指令执行系统使用或与之相关。术语“非瞬态”仅用于澄清本文使用的术语“介质”不包括信号。因此，存储器资源可以包括物理介质，例如，电子、磁、光、电磁、或半导体介质。适当计算机可读介质的更具体示例包括但不限于硬盘驱动器、固态驱动器、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、闪存驱动器、和便携式光盘。

尽管图8的流程图示出了具体的执行顺序，但是执行顺序可以不同于所示出的。例如，两个或更多个框或箭头的执行顺序可以相对于所示顺序被打乱。此外，可以同时或部分同时地执行连续示出的两个或更多个框。这些变化在本公开的范围内。

应当明白的是，提供所公开示例的先前描述是为了使本领域技术人员能够做出或使用本公开。对这些示例的各种修改对于本领域技术人员来说是显而易见的，并且本文中定义的一般原理可以应用于其他示例而不脱离本公开的精神或范围。因此，本公开并不意欲局限于本文所示的示例，而是被赋予与本文所公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。本说明书中公开的所有特征(包括任何附随权利要求、摘要、和附图)和/或如此公开的任何方法或工艺的所有框或阶段可以以任何组合进行组合，但其中至少一些这样的特征、框和/或阶段是互斥的组合除外。权利要求中的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅区分不同的元件，并且，除非另有说明，否则不应与本公开中元件的特定顺序或特定编号具体关联。