CN103402772B - 用于管理流体喷射系统中的空气的阀系统 - Google Patents

Abstract

本文描述了用于管理流体喷射系统中的空气的阀系统。一个示例性阀系统包括：入口腔室（206）；与所述入口腔室（206）连通的返回腔室（208）；以及与所述入口腔室（206）和返回腔室（208）连通的过滤器侧腔室（236）。第一阀（242）控制过滤器侧腔室（236）和返回腔室（208）之间的流体流，第二阀（244）控制返回腔室（208）和入口腔室（206）之间的流体流。

Description

用于管理流体喷射系统中的空气的阀系统

技术领域

本申请涉及打印组件和从打印组件吹扫流体的方法。

背景技术

流体喷射系统采用具有打印喷嘴的打印头，以将流体滴排出到打印媒介上，所述流体滴干燥以形成图像。为了将墨提供给打印喷嘴，墨贮存器或供应装置流体地联接到打印头。为了减少操作成本，一些流体喷射系统采用可独立更换的墨供应装置，从而在墨供应装置耗尽时打印头不被废弃。然而，具有可更换墨供应装置的流体喷射系统可能易受流体喷射系统（例如，靠近打印喷嘴的腔室）内的过多空气或气体积聚。过多空气或气体积聚可影响打印质量，可引起通过打印喷嘴的打印溢流和/或缩短打印喷嘴的操作寿命。为了吹扫可能积聚在流体喷射系统中的过多空气或气体，流体喷射系统可采用空气管理系统。

发明内容附图说明

在一个示例中，提供一种打印组件，包括：

入口腔室，所述入口腔室从流体供应盒接收流体；

与所述入口腔室连通的返回腔室；

与所述入口腔室和返回腔室连通的过滤器侧腔室；

第一阀，用于控制过滤器侧腔室和返回腔室之间的流体流；以及

第二阀，用于控制返回腔室和入口腔室之间的流体流。

在另一个示例中，提供一种从打印组件吹扫流体的方法，所述方法包括：

加压入口腔室，以使得笔壳体的第一阀移动到打开位置，以便允许笔壳体的过滤器侧腔室和返回腔室之间的流体流，所述入口腔室从流体供应盒接收流体；以及

减压入口腔室，以使得第一阀移动到关闭位置，从而在入口腔室减压时加压流体保持在返回腔室内，以提供返回腔室和入口腔室之间的压力差，使得第二阀移动到打开位置，以允许返回腔室和入口腔室之间的流体流。

在另一个示例中，提供一种打印组件，包括：

壳体，用于限定在返回腔室附近的入口腔室，所述入口腔室从流体供应盒接收流体，入口腔室和返回腔室由壳体的内壁隔开，当壳体联接到流体盒组件时，入口腔室和返回腔室与由壳体部分地限定的过滤器侧腔室流体连通；和

联接到壳体的阀系统，所述阀系统具有：第一阀，用于控制过滤器侧腔室和返回腔室之间的流体流；以及第二阀，用于控制返回腔室和入口腔室之间的流体流。

附图说明

图1是根据本文所述的教导的具有空气吹扫系统的示例性打印盒的部分截面透视图。

图2是图1的打印盒的示例性笔壳体的横截面图。

图3A是图1和2的打印盒的示例性阀座的放大图。

图3B是图1、2和3A的示例性打印盒的示例性第一阀的放大部分横截面图，显示在关闭位置。

图4是图3A的示例性阀座的放大图，具有附加肋。

图5A是图1和2的打印盒的示例性第二阀的俯视图。

图5B是图5A的示例性第二阀的横截面图，显示在关闭位置。

图5C是图5A和5B的示例性第二阀的横截面图，显示在打开位置。

图6A是图1和2的示例性打印盒的横截面图，具有处于全满状况的墨供应装置。

图6B是图1和2的示例性打印盒的横截面图，具有处于耗尽状况的墨供应装置。

图7A-7D图示了图1和2的示例性打印盒的示例性流体吹扫操作。

图8A是可以与流体喷射系统一起使用的本文所述的另一个示例性笔壳体组件的分解图。

图8B是图8A的示例性笔壳体组件的组装图。

图8C是图8A和8B的示例性笔壳体组件的另一个组装图。

具体实施方式

某些示例在上述附图中示出且在下文详细描述。附图不必按比例绘出，为了清楚和/或简要，附图的某些特征和某些视图可以比例上放大或者示意性地示出。虽然下文公开了示例性方法和设备，但是应当注意的是，这种方法和设备仅仅是说明性的且不应认为限制本公开的范围。此外，虽然附图所述的图示示例图示了用于同轴流体喷射系统或打印系统（例如，喷墨打印系统）的空气管理系统，但是本文所述的示例性空气管理系统还可以用于偏轴流体喷射系统。此外，虽然描述了示例性流体喷射笔结构，但是本文所述的示例性空气管理系统可以用于其它可补充或可更换流体笔、打印盒或允许在媒介（例如，纸）上打印的任何其它流体喷射打印系统。

一些已知流体喷射系统或打印系统采用一次性流体盒，其具有与打印头机构整体形成的流体贮存器或流体供应装置，所述打印头机构将流体滴排出到打印媒介上。当流体贮存器耗尽时，打印盒连同打印头机构一起被更换。然而，打印头机构通常具有比耗尽打印盒内的流体所花费的时间显著更长的有用寿命。因而，打印头机构的频繁更换可导致较高打印成本。

为了允许在不用更换打印头机构的情况下补充流体供应装置（例如，墨供应装置），一些打印盒采用可再次装填或可独立更换的流体供应盒或贮存器。例如，一些已知流体喷射或打印系统采用无流体打印盒，其包括机载的或同轴的可拆卸或可更换流体供应装置或贮存器，可以根据需要更换或再次装填。例如，打印盒的打印头机构可永久性地附连到打印机且流体贮存器可以可拆卸地附连到打印头机构。此外，为了减少打印机的尺寸，一些已知流体喷射系统采用这样的打印头机构，所述打印头机构流体地联接到远离打印头机构的分开的独立流体供应贮存器（例如，“偏轴”打印）。

使用可再次装填或可更换流体供应盒可以显著地减少流体喷射系统的成本，因为流体供应盒或贮存器可以在不需要更换昂贵打印头机构的情况下更换或再次装填。然而，具有可再次装填或可更换流体供应盒的打印盒易受打印盒内的过多空气或气体（例如，空气）积聚的影响。过多空气或气体积聚影响流体喷射或打印系统的打印质量。例如，打印盒内的过多空气积聚可用于限制流动且可引起打印头缺料（starvation），从而防止流体滴从打印头机构喷射。为了吹扫过多空气或气体积聚，流体喷射系统通常采用空气管理系统。

一些已知的示例性打印盒采用具有容纳腔室的空气管理系统，以容纳或存储积聚在打印头内的空气或气体。容纳腔室基于在打印头机构寿命内可能产生的预测气体或空气量来定尺寸。然而，该空气管理系统需要基于在打印头机构寿命内的预测空气或气体积聚量来准确地定尺寸容纳腔室。然而，这种空气管理系统可能不准确地定尺寸和/或可增加打印盒组件的总体尺寸包络。

在其它已知流体喷射系统中，为了从打印盒去除空气或气体，已知空气管理系统采用推压或真空灌注以推动或拉动空气和气体通过打印头机构。然而，这种已知方法需要打印盒的频繁灌注（priming，起动），这可导致显著量的流体或墨浪费且可影响打印头机构的质量。为了从另一已知流体喷射系统吹扫空气或气体，空气管理系统采用至少一个机械阀与泵组合。然而，这种已知系统需要伺服马达来机械地打开每个机械阀且这种附加部件显著地增加流体喷射系统的成本。

本文所述的示例性方法、系统和设备至少克服前述问题且改进流体喷射系统的空气/气体吹扫操作，同时采用成本有效的空气管理系统。更具体地，本文所述的示例性方法和设备提供具有空气管理系统的打印设备或打印盒组件，以去除或吹扫积聚在流体喷射系统中的不希望空气或气体。

本文所述的示例性空气管理系统将积聚在打印头组件附近的过滤器侧腔室（例如，在立管过滤器下方的区域）中的空气或气体吹扫到入口腔室中，而不经由与过滤器侧腔室流体连通的打印头机构喷嘴来吹扫空气或气体。吹扫空气存储在流体供应盒中，直到流体供应盒耗尽且流体供应盒被更换或用流体再次装填。为了控制腔室之间的流体流，打印头组件采用阀系统。

本文所述的示例性阀系统采用一个或多个阀，其在空气吹扫操作期间提供单向吹扫流动路径。例如，本文所述的空气管理系统采用第一阀（例如，止回阀）来控制过滤器侧腔室（例如，打印头机构的歧管）和返回或阀腔室之间的流体流，且采用第二阀来控制返回腔室和入口腔室之间的流体流。具体地，在空气吹扫操作期间，第一阀和第二阀协作以经由返回腔室将空气从过滤器侧腔室吹扫到入口腔室。为了致动阀系统，流体喷射系统采用压力源（例如，泵）以在空气吹扫操作期间提供一系列压力脉冲。

与在打印机闲置一定时间段（例如，一周）之后在打印工作之前需要进行定期或频繁空气吹扫操作的一些已知空气管理系统不同，本文所述的示例性空气管理系统允许在流体供应装置的寿命期间的不间断打印。换句话说，空气管理系统仅在流体供应装置补充、更换或再次装填之后致动以从打印盒吹扫空气或气体，且不再次致动，直到另一个流体供应装置再一次补充、更换或再次装填。减少空气吹扫操作次数显著地减少否则使用一些已知空气管理系统发生的流体浪费量，且保持健康的打印头机构。

此外，与一些已知打印盒不同，本文所述的示例性阀系统防止存储在流体贮存器和/或入口腔室中的未过滤墨由于在打印操作期间或者在打印盒的操控或运输期间墨晃动而流向打印头机构。未过滤墨可能具有可妨碍打印头的颗粒或污染物。

图1是用于流体喷射系统的示例性打印盒100。例如，所示示例的流体喷射系统图示为喷墨打印系统。所示示例的打印盒100包括笔组件102和可拆卸地联接到笔组件102上的可拆卸流体供应盒104。

笔组件102包括笔本体106、笔壳体108和打印头组件110。打印头组件110联接到笔本体106的端部112上且将流体滴（例如，墨滴）以箭头114所示的方向排出或喷射到打印媒介上。所示示例的打印头组件110限定歧管116且包括柔性电路118和具有打印头喷嘴阵列的孔口或喷嘴板120，以将流体滴排出或喷射到打印媒介上。喷嘴附近的墨的热激发将流体滴喷射通过喷嘴到打印媒介上。为了提供热激发，喷嘴板120可以包括加热元件，例如电阻器等。在其它示例中，可以采用其它类型的墨滴生成器，例如压电变换器。

为了将打印头组件110和墨供应盒104流体地联接，笔本体106包括笔壳体108。如下文结合图2更详细所述，笔壳体108限定通路122，以将流体供应盒104和打印头组件110流体地联接。此外，笔壳体108的通路122经由打印头组件110的歧管116和由笔本体106限定的流动通道124流体地联接到喷嘴。

所示示例的可拆卸流体供应盒104是可以根据需要再次装填或更换的机载同轴可分离贮存器。更具体地，流体供应盒104可拆卸地联接到笔本体106且可以在不必更换打印头组件110的情况下更换（或再次装填）。所示示例的的流体供应盒104具有本体126，本体126限定容纳流体供应的流体腔室或贮存器128。本体126包括空气入口通道132和流体出口通道134。为了将流体供应盒104联接到笔本体106，流体供应盒104的本体126包括通道136以接收笔壳体108的引导件或支撑件138。当流体供应盒104联接到笔本体106时，流体贮存器128经由通路122与打印头组件110流体连通。

为了防止在打印头组件110未激发时流体自由地流向喷嘴，流体喷射打印系统以比环境大气压力更低的压力（例如，背压或负压）将流体从流体贮存器128提供给打印头组件110。例如，通路122内的流体130的压力在大约-10和-5英寸水柱之间。没有这种背压控制机构，流体130在打印头组件110处于未激发状态时可能通过喷嘴泄漏或流出到打印表面上。

所示示例的流体供应盒104包括背压控制机构。所示示例的的流体贮存器128是具有可变容积流体填充囊状物的流体盒弹簧袋，其限定流体供应盒104的可变贮存器。为了在流体贮存器128内形成负压，例如弹簧在可变容积流体贮存器128上施加横向或向外的力，以提供背压（-5w.c.的负压）。当流体130消耗时，流体贮存器128逐渐朝向本体126的中心塌陷，直到基本上所有流体130已经从流体贮存器128耗尽。同样，弹簧随着流体贮存器128塌陷，但是用足够的弹簧力标定，以稍微向外偏压贮存器128，以在流体消耗且贮存器128塌陷时保持或提供负压。在一些示例中，背压机构（例如，调节器（弹簧加载杆和袋或弹簧袋调节器））可设置在笔组件102内以在流体从同轴或偏轴流体贮存器供应时调节笔组件102的压力。例如，在偏轴配置中，流体输送系统（例如，贮存器和调节器阀）可以经由入口139流体地联接到本体126，入口139吸入流体（例如，墨）。对于同轴系统，调节器可经由入口139吸入空气。在其它示例中，可以采用任何合适背压机构。

在打印工作或流体供应盒更换期间，气体或空气可能积聚在打印头组件110或流动通道124附近，从而限制打印头组件110接收和/或输送流体到打印媒介的能力。

为了防止过多的空气或气体积聚，所示示例的笔组件102采用包括阀系统142的空气管理系统140。为了吹扫气体或空气，空气管理系统140例如在流体供应盒104已经用另一个流体供应盒更换之后致动。为了致动所示示例的阀系统142，空气管理系统140采用压力源144。当阀系统142致动时，阀系统142将打印头组件110附近的气体和/或空气吹扫或返回到流体贮存器128，如下文更详细所述。

所示示例的压力源144是流体地联接到流体贮存器128的泵。为了将压力源144流体地联接到流体贮存器128，笔本体106包括空气供应歧管146。空气供应歧管146经由管道148将压力源144流体地联接到流体供应盒104。具有通路152的联接器150（例如，橡胶密封件）将空气供应歧管146流体地联接到流体供应盒104的空气入口通道132。所示示例的联接器150由橡胶材料构成以在笔本体106和流体供应盒104的本体126之间提供密封。

图2图示了图1的示例性笔壳体108的横截面图。笔壳体108包括具有阀系统142的本体202。为了将笔壳体108流体地联接到流体贮存器128，笔壳体108包括在引导件或支撑结构138附近的中空针204。当流体供应盒104沿引导件138移动时，针204插入或联接到流体供应盒104的流体入口通道134。

所示示例的笔壳体108的本体202限定一个或多个流体隔室或腔室。所示示例的本体202限定第一或入口腔室206和第二或返回腔室208。返回腔室208经由中间或内壁210从入口腔室206隔开。所示示例的内壁210设置在第一外侧壁212和第二外侧壁214之间。本体202还包括在内壁210和第一外侧壁212之间延伸的第一横向延伸壁216和在内壁210和第二外侧壁214之间延伸的第二横向延伸壁218。第一横向延伸壁216限定第一阀座220，第二横向延伸壁218限定第二阀座222。因而，所示示例的阀座220和222与笔壳体108整体形成为一体部件或结构。此外，返回腔室208的内表面224a和/或内壁210的表面224b可以在阀座220和返回腔室208的上部端部226之间渐缩。

为了防止流体通过本体202逸出，返回腔室208的上部端部226包括帽228。返回腔室208在阀座222和帽228之间的区域限定空气弹簧腔室230。帽228可以是刚性构件，例如塑料帽、金属帽等。然而，在其它示例中，帽228可以是柔性膜以提供可变容积返回腔室208，其膨胀以允许空气弹簧腔室230容纳更多空气。

为了从流体130去除污染物，笔壳体108采用多孔筛网屏障或过滤器232。所示示例的过滤器232在入口腔室206下方联接到笔壳体108的下表面234。具体地，所示示例的过滤器232相对于本体202的第一外侧壁212成角度设置且朝向返回腔室208向上倾斜。过滤器232具有定尺寸以防止污染物颗粒经过入口腔室206的开口。所示示例的过滤器232是由例如不锈钢或不与流体130反应的任何材料的材料制成的筛网或膜。例如，过滤器232可以是具有开口的不锈钢筛网，每个开口具有大约10-12微米的直径。

当联接到笔本体106时，笔壳体108的下表面234和过滤器232在笔壳体108联接到笔本体106时部分地限定过滤器侧腔室236。例如，过滤器侧腔室236流体地联接到歧管116和流动通道124。

为了收集在过滤器侧腔室236（例如，歧管116或流动通道124）中形成或产生的气泡，本体202和过滤器侧腔室236在返回腔室208的入口240附近限定气体积聚区域238。例如，内壁210和第一外侧壁212部分地限定气体积聚区域238。所示示例的气体积聚区域238位于入口腔室206附近且至少部分地在过滤器232上方。

为了控制腔室206、208和236之间的流体流，笔壳体108采用阀系统142。阀系统142包括控制过滤器侧腔室236和返回腔室208之间的流体流的第一阀242（止回球阀）和控制返回腔室208和入口腔室206之间的流体流的第二阀244。在所示示例中，第一阀242是止回阀，第二阀244是单向常闭阀。更具体地，第一阀242是球阀，由密度大于流体130密度的材料制成。例如，球阀可以由不锈钢、塑料或具有比流体130密度更大的密度的任何其它合适材料制成。为了限制第一阀242的行程，所示示例的阀系统142还包括设置在返回腔室208内在第一阀242上方的保持器246。在所示示例中，保持器246由聚丙烯制成。然而，在其它示例中，保持器246可以由不锈钢、塑料、复合物或任何其它合适材料制成。

所示示例的第二阀244图示为伞形阀。然而，在其它示例中，第二阀244可以是任何其它合适的单向常闭阀。第一阀242和第二阀244协作以将积聚在过滤器侧腔室236中的空气经由返回腔室208吹扫到入口腔室206中，而不用经由打印头组件110的喷嘴来吹扫空气。

为了检测入口腔室206内的流体130的液位，笔壳体108采用一个或多个流体传感器248a，248b（例如，金属销）。所示示例的笔壳体108包括第一流体传感器248a和第二流体传感器248b。例如，流体传感器248a，248b在入口腔室206中的流体存在时完成电路。当流体液位下降低于第一流体传感器248a时，由于电路中电阻增加，电信号变化。在入口腔室206中的流体130的液位处于低液位和/或清空或耗尽液位时，电信号发送给流体喷射系统的控制器。所示示例的传感器248a，248b经由柔性电路118电联接到流体喷射系统的控制器。

为了防止入口腔室206中的流体在流体供应盒104在供应变更期间移开时通过打印头组件110的喷嘴流出，所示示例的笔壳体108采用气泡生成器或控制装置250。控制装置250设置在入口腔室206内且包括与针204的通路254流体连通因而与流体贮存器128流体连通的开口252。当流体供应盒104移开时，空气可流动通过针204的通路254且使得流体入口腔室206内的压力增加到环境或大气压力，这可使得入口腔室206内的流体130经由打印头组件110的喷嘴逸出。然而，流体新月形跨过控制装置250的开口252形成且跨过开口252的流体的表面张力防止通过通路254进入入口腔室207的空气流，直到另一个流体供应盒联接到笔壳体108。换句话说，当流体供应盒104从笔壳体108移开时，跨过开口252的流体新月形用作柱塞以防止空气流入入口腔室206中，因而防止墨经由喷嘴流出。

此外，控制装置250控制入口腔室206内的流体130的液位。换句话说，来自于流体供应贮存器128的流体130流入入口腔室206中，直到流体液位与控制装置250的开口252基本上对齐。所示示例的控制装置250的开口252在流体传感器248a，248b上方。

在所示示例中，笔壳体108是可以经由注射模制形成的一体部件或结构。第一阀242、第二阀244、保持器246和传感器248a，248b可以组装或联接到笔壳体108。过滤器232和帽228可以然后经由例如结合、粘结剂、焊接等联接到打印壳体108。笔壳体108然后可以经由例如粘结剂、塑料焊接、包覆模制或任何其它合适制造过程联接到笔本体106。

图3A是示例性笔壳体108的阀座220的放大图。图3B图示了相对于阀座220处于关闭位置302的第一阀242的一部分。参考图3A和3B，第一横向延伸壁216包括将过滤器侧腔室236和返回腔室208流体地联接的开口或孔口304。为了有助于促进第一阀242的湿化，所示示例的第一横向延伸壁216可包括在阀座220入口240附近的一个或多个肋306。第一阀242的湿化允许在第一阀242处于关闭位置302时第一阀242的密封表面308（例如，斜切或成角度表面）和阀座220的密封表面310之间的更不透流体的密封，以防止或限制通过孔口304的流体流。如下文更详细所述，第一阀242和阀座220之间的更紧密密封允许相对大体积的流体（例如，墨、空气和/或气体）吹扫通过返回腔室208。然而，在其它示例中，阀座220并不包括肋306。

图4图示了阀座220的放大图，除了图3A和3B的肋306之外或者代替图3A和3B的肋306，阀座220包括在阀座220附近的肋402。肋402进一步有助于促进第一阀242的湿化，从而在第一阀242在关闭位置302与阀座220接合时提供更不透流体的密封。在一些示例中，笔壳体106可不包括肋402。

图5A是图2的示例性第二阀244的俯视图。图5B是显示处于关闭位置502的第二阀244的横截面图。图5C是显示处于打开位置504的第二阀244的横截面图。参考图5A、5B和5C，第二横向延伸壁218限定阀座222以由第二阀244接合。第二横向延伸壁218包括将返回腔室208和入口腔室206流体地联接的孔或孔口506。所示示例的第二阀244是包括茎部510和柔性本体512的伞形阀508。茎部510是细长本体，具有在平坦部分516附近或之间的部分周边边缘或唇缘514。平坦部分516在茎部510和柔性本体512之间提供由箭头518（图5C）所示的流体流动路径。

所示示例的茎部510设置在阀座222的孔口506内。当设置在孔口506内时，部分周边边缘514与阀座222的上表面520接合以将第二阀244保持或联接到笔壳体108。当联接到阀座222时，第二阀244处于常闭位置502，从而柔性本体512与阀座222的密封表面522接合。具体地，茎部510的长度和阀座222的厚度定尺寸为使得在第二阀244联接到阀座222时预加载力施加到柔性本体512的周边边缘524。提供给柔性本体512的周边边缘524的预加载力使得第二阀244的柔性本体512阻挡或阻塞孔口506的出口526，以防止或基本上限制经过阀座222的流体流。当跨过第二阀244的压力差小于第二阀244的打开或揭开压力时，第二阀244保持在图5B所示的常闭位置502。虽然未示出，阀座222的密封表面522或者第二横向延伸壁218可以抛光或变平滑，以增强或利于密封，以在柔性本体512的周边边缘524和阀座222的密封表面522之间提供相对更紧密的密封。

参考图5C，当跨过第二阀244的压力差大于第二阀244的揭开压力时，第二阀244移动到打开位置504以允许通过孔口506的流体流。当第二阀244处于打开位置时，柔性本体512弯曲、折曲或变弓形远离阀座222的密封表面522。在打开位置504，流体流动经过平坦部分516且在柔性本体512的内表面528和阀座222之间通过孔口506，如箭头518所示。当跨过第二阀244的压力差小于打开或揭开压力时，施加到第二阀244上的预加载力使得柔性本体512返回图5B的关闭位置502。

图6A是笔组件102的横截面形状，示出了入口腔室206处于全满状况602（例如，基本上用流体130填充）。图6B是笔组件102的横截面形状，示出了入口腔室206处于基本清空状况604。为了清楚起见，图1的流体供应盒104已经从图6A和6B的所示示例移开。

操作中，控制器致动打印头组件110的喷嘴以将流体排出或喷射到在打印头组件110下方横穿的媒介上。如上所述，入口腔室206和因而打印头组件110的歧管116内的压力是负压或者低于大气压力。例如，笔本体106内的压力可以在-10和-5英寸水柱（-10.0wc至-5.0wc）之间。为了将流体滴606从每个喷嘴喷射到媒介上，电流脉冲通过加热元件（例如，经由柔性电路118），使得歧管116附近的喷嘴中的流体130快速汽化以形成气泡，这引起大的压力增加，以将流体滴606推进到媒介上且从入口腔室206抽吸流体130。流体的表面张力以及气泡的冷凝和收缩将进一步的流体装料通过流体地联接到流体贮存器128的通路122拉动到喷嘴中。

流体130可以包含在操作期间在打印头组件110中放气的溶解流体（例如，气体或空气）。流体经由歧管116向上行进到过滤器侧腔室236或流动通道124，如箭头608说明性地所示。过滤器232防止或限制气体或空气流入到入口腔室206内。具体地，由于流体的表面张力，流体新月形跨过过滤器232的每个孔形成，且显著地限制或防止从过滤器侧腔室236通过过滤器232朝向入口腔室206的空气或气体流。捕获在歧管116或过滤器侧腔室236内在过滤器232下方的任何气体或空气气泡朝向空气积聚区域238以一定角度向上浮动。

如图6B所示，当流体供应耗尽时，空气吸入到入口腔室206中，这使得流体液位下降。当入口腔室206中的流体液位耗尽时，流体喷射系统经由传感器248a，248b提供流体供应盒104基本上清空的指示。流体供应盒104移开（或再次装填）且新流体供应联接到笔本体106。在流体供应变更期间，来自于流体贮存器128的气体或空气可能通到打印头组件110。此外，在一些情况下，空气可从孔口252（如果孔口252尺寸相对大）通到入口腔室206。为了去除打印头组件110内的空气和气体，在流体供应变更之后致动空气管理系统140。

图7A-7D图示了在流体供应变更之后致动的空气管理系统140的操作。图7A图示在流体供应变更之后笔组件102的横截面图。如图所示，空气或气体702可积聚在气体积聚区域238中。如上所述，流体供应盒104（图1）在入口腔室206和过滤器侧腔室236内提供负压或低于大气压力（例如，-5wc），以防止到打印头组件110（图1）的自由流体流。同样，返回腔室208中的压力处于负压。当入口腔室206在负压下时，第一阀242处于关闭位置302以防止气体或空气702流入返回腔室208内。由于第一阀242的密度大于流体130的密度，第一阀242移动到关闭位置302以与阀座220的密封表面310接合。第二阀244处于关闭位置502以防止返回腔室208和入口腔室206之间的流体流，因为跨过第二阀244的压力差（例如，零压力差）小于第二阀244的打开或揭开压力。

图7B图示了空气管理系统140处于致动状态。在致动状态，第一阀242和第二阀244允许积聚在过滤器侧腔室236中的空气经由返回腔室208吹扫到入口腔室206中。当空气管理系统140在吹扫操作期间致动时，压力源144经由图1的空气供应歧管146将压力脉冲提供给流体供应盒104的流体贮存器128。例如，压力源144将流体贮存器128加压至大约50英寸水柱（+50w.c.）的压力，这还将入口腔室206和过滤器侧腔室236加压至例如50英寸水柱。

过滤器侧腔室236内的流体压力增加使得第一阀242移动离开阀座220至打开位置706。在打开位置706，第一阀242允许空气积聚区域238中的空气或气体702流入返回腔室208中。由于在第一阀242最初移动到打开位置706时返回腔室208中的压力低于加压的过滤器侧腔室236，空气和气体702流入返回腔室208中，直到返回腔室208中的压力与过滤器侧腔室236中的压力大约基本类似或相等。

此外，由于在空气和气体702流入返回腔室208时返回腔室208和入口腔室206两者中的压力基本上相等，第二阀244保持在关闭位置502以防止加压的返回腔室208和加压的入口腔室206之间的流体流（即，跨过第二阀244的压力差小于第二阀244的揭开压力）。此外，入口腔室206中的压力以朝向方向222的方向作用于第二阀244的柔性本体512上，以有助于防止第二阀244移动到打开位置504。因而，当加压流体流入返回腔室208中时，返回腔室208中的空气或气体702积聚在帽228附近的空气弹簧腔室230中，且第二阀244防止从流体腔室206到返回腔室208的回流。空气或气体702在加压时压缩且在帽228附近积聚在返回腔室208中。在压缩状态，空气或气体702提供或用作空气弹簧。

如图7C所示，在空气积聚区域238中的空气或气体702已经吹扫到返回腔室208中之后，压力源144移开。流体供应盒104的背压调节机构使得入口腔室206中的压力返回到操作负压或低于大气压力的压力（例如，-5wc）。当入口腔室206中的流体压力返回到负压时，第一阀242与阀座222密封地接合且移动到关闭位置302以防止或显著地限制过滤器侧腔室236和返回腔室208之间的流体流（例如，空气、气体、墨）。此外，在关闭位置302，第一阀242防止从返回腔室208到过滤器侧腔室236的流体回流。此外，返回腔室208中的加压流体作用于第一阀242上，以有助于将第一阀242移动到关闭位置302。因而，第一阀242和第二阀244在第一阀242和第二阀244之间保持返回腔室208中的加压流体，以在加压的返回腔室208和减压的入口腔室206之间提供压力差。

当跨过第二阀244的压力差大于第二阀244的揭开压力时，第二阀244移动到打开位置504。在打开位置504，第二阀244允许从加压的返回腔室208到减压的入口腔室206中的流体流，直到跨过第二阀244的压力差小于第二阀244的揭开压力。换句话说，返回腔室208中的压力排放且等于入口腔室206中的压力，例如-5wc。在返回腔室208的空气弹簧腔室230内压缩的空气或气体702的量越大，在第二阀244处于打开位置504时在返回腔室208和入口腔室206之间吹扫的流体体积越大。具体地，当流体体积在返回腔室208和入口腔室206之间流动时，空气或气体702也经由针204移动到流体贮存器128。由于其浮力，空气或气体702将主要被拉动到流体贮存器128中。

如图7D所示，第二阀244在返回腔室208中的压力再一次为负压时移动到关闭位置502。因而，空气或气体702从过滤器侧腔室236经由返回腔室208吹扫到入口腔室206。具体地，第一阀242和第二阀244允许积聚在过滤器侧腔室236中的空气或气体702经由返回腔室208吹扫到入口腔室206，而不经由与过滤器侧腔室236流体连通的打印头组件110（图1）喷嘴来吹扫空气或气体702。换句话说，空气管理系统140提供单向闭环吹扫流动路径。

图7D图示了在由空气管理系统140提供的吹扫操作之后打印盒100准备好用于操作。如图7D所示，第一阀242和第二阀244两者都处于其相应关闭位置310，502。不需要空气管理系统140的致动，直到下一次流体供应变更。此外，当空气管理系统140未致动时，第一阀242和第二阀244保持在其相应关闭位置310，502，以防止入口腔室206内的未过滤流体由于操作期间和/或打印盒100操控或运输期间流体晃动而行进到打印头组件110。

图8A-8C图示了本文所述的可以用于流体喷射系统的示例性笔壳体组件800。图8A图示了笔壳体组件800的分解图，图8B和8C图示了笔壳体组件800的不同组装图。

所示示例的笔壳体组件800包括由基部810支撑的多个笔壳体802-808。每个笔壳体802-808适合于联接到笔本体（例如，图1的笔本体106）和打印头组件（例如，图1的打印头组件110）。因而，笔壳体组件800可容纳多个流体供应盒（例如，彩色墨、黑色墨等）。例如，每个笔壳体802-808包括引导件812和中空针814，以接收流体供应盒（例如，图1的流体供应盒104）。因而，中空针814将笔壳体802-808的相应入口腔室流体地联接到不同流体，例如黑色墨、青色墨、黄色墨、品红墨等。因而，所示示例的笔壳体组件800可容纳四个流体供应盒。

每个笔壳体802-808与图2的笔壳体108基本类似地构造且限定入口腔室（例如，入口腔室206）和返回腔室（例如，图2的返回腔室208）。所示示例的笔壳体808定尺寸大于笔壳体802-806，从而与笔壳体802-806相比，笔壳体808可以容纳更大体积的流体或墨。在其它示例中，每个笔壳体802-808可以具有不同尺寸的腔室（例如，入口腔室206、返回腔室208），从而每个笔壳体802-808容纳不同量或体积的流体或墨。可选地，每个笔壳体802-808可以形成有可容纳基本上相同量流体或墨的腔室。每个笔壳体802-808包括第一阀816、第二阀818、保持器820、流体传感器822a，822b、过滤器824、帽826和控制装置828。帽826可以是刚性结构或可在空气吹扫操作期间膨胀的柔性膜。

因而，前述说明不应理解为限制本公开的范围，其在该说明所附的权利要求中限定。

上述的示例性方法和设备被开发以试图改进流体喷射系统（例如，喷墨打印机）的空气管理系统的性能和减少与维护打印头组件有关的成本。因而，本公开的实施例参考流体喷射系统的空气管理系统描述。如该说明开始时所述，附图所示和上文所述的示例说明而不是限制本公开。可以作出和采用其它形式、细节和实施例。因而，前述说明不应理解为限制在所附权利要求中限定的本公开范围。

Claims (15)

1.一种打印组件，包括：

入口腔室（206），所述入口腔室（206）从流体供应盒（104）接收流体；

与所述入口腔室（206）连通的返回腔室（208）；

与所述入口腔室（206）和返回腔室（208）连通的过滤器侧腔室（236）；

第一阀（242），用于控制过滤器侧腔室（236）和返回腔室（208）之间的流体流；以及

第二阀（244），用于控制返回腔室（208）和入口腔室（206）之间的流体流。

2.根据权利要求1所述的打印组件，其中，所述第一阀（242）用于允许空气或气体从过滤器侧腔室（236）流向返回腔室（208），而不在过滤器侧腔室（236）附近通过打印头组件（110）逸出。

3.根据权利要求1所述的打印组件，其中，所述第一阀（242）包括设置在返回腔室（208）内的止回阀。

4.根据权利要求3所述的打印组件，其中，所述止回阀包括球阀。

5.根据权利要求3所述的打印组件，还包括设置在返回腔室（208）内的保持器（246），以限制第一阀（242）的行程位置。

6.根据权利要求1所述的打印组件，其中，所述第二阀（244）包括单向常闭阀。

7.根据权利要求1所述的打印组件，其中，所述第二阀（244）包括伞形阀。

8.根据权利要求1所述的打印组件，其中，当入口腔室（206）和返回腔室（208）中的每个的压力为负压时，所述第一阀（242）和第二阀（244）处于关闭位置。

9.根据权利要求1所述的打印组件，其中，当入口腔室（206）内的压力大于操作负压时，所述第一阀（242）移动到打开位置，以允许从过滤器侧腔室（236）到返回腔室（208）的流体流，当入口腔室（206）和返回腔室（208）中的每个的压力大于操作负压时，所述第二阀（244）保持在关闭位置，以防止返回腔室（208）和入口腔室（206）之间的流体流。

10.根据权利要求9所述的打印组件，其中，当返回腔室（208）内的压力大于操作负压且入口腔室（206）内的压力大约处于操作负压使得返回腔室（208）和入口腔室（206）之间的压力差大于第二阀（244）的揭开压力以使得第二阀（244）移动到打开位置时，第二阀（244）移动到打开位置，以允许从返回腔室（208）到入口腔室（206）的流体流。

11.一种从打印组件吹扫流体的方法，所述方法包括：

加压入口腔室（206），以使得笔壳体（108）的第一阀（242）移动到打开位置，以便允许笔壳体（108）的过滤器侧腔室（236）和返回腔室（208）之间的流体流，所述入口腔室（206）从流体供应盒（104）接收流体；以及

减压入口腔室（206），以使得第一阀（242）移动到关闭位置，从而在入口腔室（206）减压时加压流体保持在返回腔室（208）内，以提供返回腔室（208）和入口腔室（206）之间的压力差，使得第二阀（244）移动到打开位置，以允许返回腔室（208）和入口腔室（206）之间的流体流。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：将第一阀（242）设置在过滤器侧腔室（236）和返回腔室（208）之间，且将第二阀（244）设置在返回腔室（208）和入口腔室（206）之间。

13.根据权利要求11所述的方法，还包括：仅在流体供应变更之后经由压力源（144）加压入口腔室（206）。

14.一种打印组件，包括：

壳体（202），用于限定在返回腔室（208）附近的入口腔室（206），所述入口腔室（206）从流体供应盒（104）接收流体，入口腔室（206）和返回腔室（208）由壳体（202）的内壁（210）隔开，当壳体（202）联接到流体盒组件（100）时，入口腔室（206）和返回腔室（208）与由壳体（202）部分地限定的过滤器侧腔室（236）流体连通；和

联接到壳体（202）的阀系统（142），所述阀系统（142）具有：第一阀（242），用于控制过滤器侧腔室（236）和返回腔室（208）之间的流体流；以及第二阀（244），用于控制返回腔室（208）和入口腔室（206）之间的流体流。

15.根据权利要求14所述的打印组件，其中，第一阀（242）与第一阀座（216）接合，第二阀（244）与第二阀座（218）接合，其中，第一阀座（216）和第二阀座（218）中的每个与壳体（202）整体形成。