本發明涉及噴墨打印，且更具體地說，涉及用于存儲和混合墨的墨存儲罐和混合系統。墨可以是顏料型墨，用于噴墨打印機，諸如連續噴墨打印機。

背景技術：

1、在噴墨打印系統中，打印由噴嘴處產生并噴向襯底的單個墨液滴組成。有兩種主要系統：按需打印，其中如需要的那樣且在需要時產生用于打印的墨液滴；連續噴墨打印，其中連續產生液滴，且只將選定的液滴引導向襯底，其余的液滴則再循環至墨供應源。

2、連續噴墨打印機將加壓墨供應到打印頭墨滴發生器，其中從噴嘴噴出的連續墨射流或墨流受到例如振蕩壓電元件的刺激而形成單個規則墨滴。墨滴被引導經過充電電極，在其中在通過橫向電場之前，墨滴被選擇性地且單獨地賦予預定電荷，該橫向電場可橫跨一對偏轉板設置。每個帶電墨滴在撞擊到襯底之前被電場偏轉，偏轉的量取決于其電荷量，而不帶電墨滴則繼續前進而不偏轉，并被收集在流槽中，從那里它們被再循環到墨供應裝置以供重復使用。帶電墨滴繞過流槽并在由墨滴上的電荷和襯底相對于打印頭的位置決定的位置處撞擊到襯底。典型地，襯底相對于打印頭在一個方向上移動，且摸底在大致垂直于該方向的方向上偏轉，盡管偏轉板可以以與垂直方向傾斜的方式定向以補償襯底的速度(襯底相對于打印頭在墨滴到達之間的移動意味著墨滴線本來不會完全垂直于襯底的移動方向延伸)。

3、在連續噴墨打印中，字符可以從包含潛在墨滴位置的規則陣列的矩陣打印出來。每個矩陣包含多個列(筆劃)，每個列由一條線限定，該線包含多個潛在墨滴位置(例如七個)，這些位置由施加到墨滴上的電荷和各種其他影響因素決定。因此，每個可用的墨滴根據其在筆劃中的預期位置進行充電。如果不使用特定墨滴，則不對墨滴進行充電，而是將其捕獲在流槽處以進行再循環。此循環對矩陣中的所有筆劃重復，且然后對下一個字符矩陣重新開始。

4、墨通過墨供應系統在壓力下輸送到打印頭，墨供應系統大體上容納在機柜的密封隔間內，機柜包括用于控制電路和用戶界面面板的單獨隔間。該系統包括主泵，主泵經由過濾器從墨供應系統的墨存儲罐中抽取墨，并在壓力下將其輸送到打印頭。當墨消耗時，根據需要從可更換墨盒中重新填充罐，該墨盒通過供應管道可釋放地連接到罐。墨經由柔性輸送管道從罐供給到打印頭。由流槽捕獲的未使用的墨滴通過泵經由返回管道再循環到罐。每個管道中的墨流動大體上由電磁閥和/或其他類似構件控制。

5、可靠的液滴生成(通過射流破碎)取決于墨具有基本無粘性的性質，因此墨罐中的墨優選是稀的。從流槽再循環的墨由于溶劑蒸發而溶劑耗盡。因此，墨(存儲)罐對其混合物用來自可更換溶劑盒的補充溶劑進行連續調整，以確保從墨罐中抽取的墨具有可接受的粘度。

6、連續噴墨打印機內可使用各種類型的墨。墨可包括選自c1-c4醇、c4-c8醚、c3-c6酮、c3-c6酯及其混合物的有機溶劑。墨可包含不同類型的著色劑。在某些情況下，使用染料基墨。這典型地是這樣的情況：進行打印的襯底的顏色相對較淺，使得從在其上進行打印的表面反射的光被墨內所含的染料著色，從而產生用戶可見的圖案。另一方面，在其上進行打印的表面顏色較暗，且因此未反射太多的光時，可能優選顏料型墨。在這種情況下，墨內所含的顏料可反射某些顏色的光，從而確保用戶可以看到打印的圖像。當然，染料基墨和顏料型墨兩者可用于在某些襯底上進行打印，而顏料型墨可用于淺色表面上，且染料基墨可用于深色表面上。顏料型墨的一個特定子類被稱為硬顏料型墨。這些墨中的顏料典型地是高硬度的細顆粒，諸如二氧化鈦，從而導致印刷標記具有高不透明度。

7、當使用顏料型墨時，墨由溶劑內的著色劑(即顏料)顆粒懸浮液組成。墨的成分中還可以包括各種其他成分或添加劑(例如表面活性劑或分散劑)。墨成分可以取決于各種特性(諸如所需的顏色、要在上進行打印的表面、適合特定應用環境的溶劑以及許多其他因素)來變化。

8、在操作中，墨罐中的物質會因墨供應系統的操作和來自流槽的返回而受到一定程度的攪動。這意味著顏料顆粒保持相對均勻的懸浮狀態。

9、典型地，連續噴墨打印機是連續操作的，但在諸如周末和節假日的活動期間，合乎需要的是關閉打印機。這部分是由于安全問題，因為連續噴墨打印機結合了高度易燃的液體和高壓電源連接，且也因為連續運行會縮短泵的使用壽命。因此，不建議讓連續噴墨打印機無人看管地運行。

10、然而，將理解的是，在打印機閑置的這些時段期間，顏料(尤其是硬顏料)顆粒會在重力作用下沉降在墨罐內，在罐的底表面處形成一層沉積物。沉積物也可能來自打印機或墨供應系統的其他構件，例如用于過濾墨的過濾器和墨供應管線。由于基本無粘性的混合物對顏料沉降幾乎沒有阻力，因此墨罐中的沉積會加速。沉積物層可能特征在于致密、壓實的顏料層，具有半固體特性，如果顏料進入打印機的內部流體回路，可能會導致墨供應通路堵塞。

11、本發明的目的尤其是提供一種用于噴墨打印機(諸如連續噴墨打印機)的改進的墨罐，其解決了使用顏料型墨、含有沉淀物和/或固體沉積物的墨的一個或多個問題(無論是上面標識的問題還是另外的問題)。

技術實現思路

1、根據本文公開的第一方面，提供了一種用于噴墨打印機的墨罐，包括在正常使用期間限定罐的底表面的罐底板和限定罐的側部的罐壁，罐包括：罐底，其限定罐內的最低點；本體區域，其配置成存儲墨罐內的大部分墨，在正常使用期間，本體區域內的罐底板是水平的或者朝向罐底傾斜；以及，在罐底和本體區域之間的混合區域，其由混合區域罐壁部分地包圍。

2、通過在本體區域和罐底(即罐全局最低處)之間設置混合區域，可以促進墨沉積物橫跨本體區域的基部的逐漸移動，從而防止沉積物壓縮。另一方面，在混合區域中，可以設置混合元件或其他混合裝置，其可以分散任何壓縮的沉積物。這樣，與沉積物分布在較大區域上相比，可以更容易地管理一個小區域中的沉積物壓縮。此外，通過提供具有不太陡峭傾斜的底板的較大本體區域，可以對于給定總高度增加罐的容積，因為與傳統錐形罐的情況相比，較少底板陡峭傾斜。

3、罐還包括罐頂板，其限定罐的頂壁。罐底板、罐壁和罐頂板共同封閉了罐的內部容積。

4、在混合區域中，罐壁還可部分地用作罐底板。也就是說，在混合區域的至少一些部分中，傾斜壁可用來限定罐的下表面和側表面兩者。在混合區域的其他部分中，下表面由罐底提供。

5、術語“壁”和“底板”在本文中用于指代罐壁的不同部分，這些部分可以是連續結構(例如，形成為單個構件)。大體上，當構件相對于水平面的坡度<45度時，該區域將被稱為“底板”，而當構件相對于水平面的坡度>45度時，該區域將被稱為“壁”。

6、從上方觀察時，混合區域可以具有圓形橫截面。

7、在一些示例中，混合區域和本體區域之間的連結可被認為是罐壁過渡到罐底板的點。也就是說，壁/底板相對于水平面的傾斜角度變得小于45度的點。

8、備選地，可以基于混合區域的寬度來確定混合區域的頂部。例如，混合區域的頂部可以被認為是罐中的罐寬度(或直徑)超過預定值(例如50mm)的點。

9、然而，應認識到，可以以多種方式限定混合區域，且混合區域和本體區域的尺寸和形狀可以有很大變化。因此，可以以多種方式實現提供具有比罐底處的本體區域更陡峭傾斜的側壁的混合區域的優勢。

10、圍繞罐底和本體區域之間的混合區域的罐壁可以是豎直的或者可以具有比本體區域中的罐底板更陡峭的坡度。

11、通過為混合區域提供豎直的或比本體區域的底板更陡峭傾斜的壁，可以提供方便的結構形式，同時還提供期望的底板和壁輪廓。也就是說，不太陡峭傾斜的本體區域通過具有更陡峭側部的混合區域與罐底隔開。

12、圍繞混合區域的罐壁可以是豎直的，或者可以朝向罐底傾斜。

13、本體區域內的底板相對于標稱水平基線的坡度可以為至少2度。

14、本體區域內的底板相對于標稱水平基線的坡度可以為至少5度。

15、混合區域內的罐壁相對于標稱水平基線的坡度可以不大于85度。

16、標稱水平基線可以限定為當墨罐以正常使用配置定向時以及當墨罐設在支撐在水平表面上的打印機內時處于水平的線。當然，將理解的是，在使用中，打印機可以在支撐在非嚴格水平的表面上時操作，從而導致標稱水平基線偏離水平面。參考標稱水平基線旨在為打印機的其他構件提供方便的參考系，而不是將定向為嚴格符合要求。

17、鑒于上述情況，將理解的是，當描述混合區域內的罐壁的坡度與標稱水平基線的角度不大于85度時，意圖的是，在使用中，混合區域內的罐壁將接近豎直(例如85度)，但由于打印機安裝在非平坦表面上，因此可以因使用而有所不同。

18、罐可以包括從罐底到本體區域的最低部分的為至少15mm的豎直深度。

19、墨罐可以在距罐底10mm的豎直距離處包括至少18mm的水平寬度。

20、墨罐可在距罐底10mm的豎直距離處包括不大于40mm的水平寬度。

21、通過提供相對較窄的混合區域(例如寬度小于40mm)，可以促進混合，因為將需要較低的混合功率來分散沉淀在混合區域內的任何沉積物。另一方面，如果混合區域太窄(例如寬度小于20mm)，則可能需要非常高，以便提供足夠的容積來容納足夠量的顏料。

22、通過限定在距罐底10mm處的水平寬度，旨在限定混合區域的寬度。

23、本體區域中的罐寬度可以顯著大于混合區域中的寬度。例如，本體區域中的罐寬度可以約為100-200mm。

24、混合區域可以具有比罐的總液體容積的5％更小的容積。

25、罐的總液體容積包括罐的底板和壁在最高填充液位(在處于正常操作定向時)之下所包圍的容積。當然，將理解的是，可能將罐過度填充超過該液位，但盡管如此，在許多罐中存在最高或正常推薦填充液位。

26、墨罐還可以包括在本體區域和混合區域之間的過渡區域，其中：過渡區域的坡度可以大于本體區域底板坡度；且過渡區域的坡度可以小于混合區域壁坡度。

27、過渡區域坡度不需要是恒定的。也就是說，過渡可以在混合區域的較陡峭側部和本體區域的較平坦底板坡度之間提供逐漸過渡。

28、在一些示例中，過渡區域可以包括更復雜的輪廓(諸如，拐點)。

29、添加過渡區域可允許在本體區域底板的底部處的沉降區域中形成的更高粘度的墨在到達混合區域之前被延遲。

30、過渡區域可以包括從混合區域的最高部分到本體區域的最低點的至少15mm的豎直深度。

31、過渡區域可以包括至少與混合區域的豎直深度一樣深的豎直深度。

32、過渡區域可以具有為罐總液體容積的至少5％的容積。

33、墨罐還可以包括集管區域，其中，集管區域可以設在罐的本體區域上方，可以至少通過本體區域與罐底板分離，且可以從罐的最高液體填充液位延伸到罐頂板。

34、墨罐還可以包括液位傳感器，該液位傳感器包括浮子和浮子室，其中：浮子室可以至少通過上部連接件和下部連接件與混合罐流體連接，上部連接件可以設在罐的最高液體填充液位處或上方，下部連接件可以在混合區域的上限處或上方。

35、下部連接件可設在過渡區域內。

36、液位傳感器可以配置成當罐中的液體液位低于最低填充液位時產生低液位信號。

37、液位傳感器可以配置成當罐中的液體液位高于液體最高填充液位時產生高液位信號。

38、墨罐還可包括設在混合區域內的混合布置；其中，混合布置可包括多個流體端口，多個流體端口中的每個包括相應的孔，多個流體端口可配置成引導流體遠離混合布置并進入混合區域，朝向圍繞混合區域的罐壁。

39、墨罐還可包括設在混合區域內的混合布置；其中，混合布置可包括多個流體端口，多個流體端口中的每個包括相應的孔，多個流體端口可配置成引導流體遠離混合布置并進入混合區域，朝向罐底。

40、多個流體端口可以配置成引導流體遠離混合布置且進入混合區域、朝向圍繞混合區域的罐壁和/或朝向罐底。

41、通過在混合區域內提供混合布置，可以通過來自流體端口的墨射流來擾亂在混合區域內形成的沉積物。

42、根據本文公開的第二方面，提供了一種用于噴墨打印機的墨罐，包括在正常使用期間限定罐的底表面的罐底板和限定罐的側部的罐壁，罐包括：限定罐內的最低點的罐底；靠近罐底設置的混合布置，混合布置包括多個流體端口，多個流體端口中的每個包括相應的孔，多個流體端口配置成引導流體遠離混合布置并進入罐的圍繞混合布置的區域中；以及流體供應管道，其配置成向混合布置的多個流體端口提供流體，流體供應管道配置成從混合布置的下方將流體輸送到混合布置。

43、將流體供應管道布置成從混合布置下方將流體輸送到混合布置，降低了由于供應管道內沉積而導致流體端口內形成沉積物的風險。以這種方式布置流體供應還避免了在罐的上部(例如，本體)區域內提供管道的需要。

44、這種混合布置(即，從下方供應)可以與具有混合區域的罐(如上文進一步所述)組合，或者可以設在常規罐(例如，具有圓錐形、平坦形或逐漸傾斜的底部的罐)中。

45、以下可選特征可以與本文公開的第一方面或第二方面中的任一個組合。

46、多個流體端口可以配置成在多個方向上引導來自混合布置的流體，其中：多個方向中的每個可以包括水平分量和豎直向下的分量；和/或多個方向中的至少一個可以包括非徑向水平分量。

47、使用非徑向水平分量可使流體以圓形方式圍繞混合區域流動，從而提高混合性能。

48、多個流體端口可以配置成從混合布置沿徑向向外引導流體。

49、多個流體端口可以配置成將流體引導向罐底的周邊。

50、通過朝向罐底的周邊引導，可以最大化混合效果，因為流體流動將被罐底板和壁偏轉，且然后將在混合區域內再循環，擾亂沉降的顏料。

51、多個孔中的每個可以豎直定向，或者至少部分向下定向。

52、多個孔中的每個可具有至少1mm的直徑。

53、多個孔中的每個可以具有小于或等于2mm的直徑。

54、通過以此方式布置孔，可以降低沉積物落入孔中的可能性。

55、多個端口可以向外朝向孔徑逐漸變細，或者呈直線狀。

56、多個流體端口可以包括至少3個流體端口。

57、多個流體端口可以包括不超過10個流體端口，優選地不超過7個流體端口。

58、通過提供至少3個流體端口，可以混合混合布置周圍的大面積區域。通過提供不超過7個流體點，可以保持通過每個端口的方便最小流速，從而降低使用大量端口時發生堵塞的風險。

59、多個流體端口的中心軸線可以設在距罐底至少3mm的豎直分隔距離處。

60、多個孔中的每個孔可以設在距罐壁不大于15mm的的水平分隔距離處。

61、通過提供相對較小的水平距離，即使使用相對低功率的泵，也可以提供有效的混合，因為從孔噴射的墨很可能到達側壁。

62、多個孔中的每個可設在距罐壁為至少4mm的水平間隔距離處。如果水平間隔距離太小，則可能形成堵塞，導致混合困難。

63、罐還可包括混合拾取器，該混合拾取器配置成從墨罐拾取墨流體以混合墨。混合拾取器可設在本體區域內。

64、通過從本體區域內提供用于混合的墨供應，可以降低混合組件內發生堵塞的可能性，因為本體區域不太可能包含大量的沉積物。

65、混合拾取器還可以執行其他功能。例如，混合拾取器還可以用作墨返回管線(例如，允許墨從打印頭流槽流入墨罐)。備選地，混合拾取器可以包括單獨的混合拾取器端口。

66、罐還可以包括流體供應管道，該流體供應管道配置成向多個流體端口提供流體，該流體供應管道可以配置成從混合布置的下方將流體輸送到混合布置。

67、以這種方式布置流體供應可降低由于供應管道內沉積而導致流體端口內形成沉積物的風險。以這種方式布置流體供應避免了在罐的上部(例如，本體)區域內提供管道的需要。

68、流體供應管道可以包括：豎直部分，其配置成從混合布置下方將流體輸送到混合布置；以及橫向部分，其配置成將流體輸送到豎直部分，其中橫向部分可以遠離豎直部分和橫向部分之間的結合部向上傾斜。

69、以此方式提供傾斜的供應管道降低了供應管道內沉積的風險，因為任何沉積的顏料都將逐漸沿著管道的下表面移動，而不是沿著管道的底部凝固。

70、橫向部分可以遠離豎直部分和橫向部分之間的結合部向上傾斜，與水平面成至少2度的角度。

71、流體供應管道還可以包括在豎直部分和橫向部分之間的結合部處的沉降罐，沉降罐可以配置成接收來自橫向部分的沉積物。

72、當流體在靜止時段后沿著橫向部分朝向混合布置初始泵送時，橫向部分內形成的沉積物可被驅向沉降罐，從而降低該沉積物阻塞流體端口的風險。沉降罐可具有為約1ml的容積。

73、罐還可以包括流體供應管道，該流體供應管道配置成向多個流體端口提供流體，該流體供應管道可以配置成從混合布置的上方將流體輸送到混合布置。

74、流體供應管道可以包括在混合布置正上方的豎直部分和配置成將流體輸送到豎直部分的橫向部分，其中橫向部分可以遠離豎直部分和橫向部分之間的結合部向上傾斜。

75、混合布置上方的流體供應管道可以包括豎直直管。

76、混合布置上方的流體供應管道可以包括螺旋盤管。

77、通過當從混合布置上方輸送流體時提供螺旋盤管，對管引入逐漸傾斜，而不是(主要)豎直定向。這種逐漸傾斜使得任何沉積物沿著管的底部緩慢移動，并降低沉積物阻塞混合布置的流體端口的風險。

78、根據本文公開的第三方面，提供了一種墨系統，包括：根據第一或第二方面的墨罐；配置成在混合區域內混合墨的混合布置。

79、混合布置可以是機械攪動器，或者其他形式的攪拌裝置。

80、混合布置可具有多個出口。混合裝置可包括單個端口。

81、可以設置泵來將墨供應到出口或多個端口。

82、根據本文公開的第四方面，提供了一種墨系統，包括：根據第一或第二方面的墨罐；以及配置成向混合區域供應流體的泵。

83、泵可以配置成將墨供應到設置在混合區域內的多個出口。

84、根據本文公開的第五方面，提供了一種墨系統，包括：根據第一或第二方面的墨罐；以及配置成向混合布置供應流體以混合墨的泵。

85、泵(在第三至第五方面中的任何方面)可以配置成經由混合拾取器從墨罐泵送墨并且將泵送的墨供應到混合布置以混合墨。

86、墨系統(根據第三至第五方面中的任何方面)可以配置成在關機操作期間將墨排入墨罐；且墨系統可以配置成在啟動操作期間混合墨罐內的墨。墨系統可以配置成在空閑操作時段期間混合墨罐內的墨。

87、混合墨可以包括使墨從存在的混合裝置(例如，混合布置)的端口流出。

88、排出墨可以包括允許墨在重力作用下流入罐和/或將墨泵入罐。

89、根據本文公開的第六方面，提供了一種連續噴墨打印機，包括第三、第四或第五方面中任一項的墨系統，還包括：液滴生成器，其配置成接收來自墨系統的墨并產生用于打印的墨射流；流槽，其配置成接收射流的對于打印來說不需要的部分；流槽管線，其連接到流槽并配置成使未打印的墨返回到墨罐。

90、連續噴墨打印機還可以包括可操作以從墨系統接收墨以進行打印的打印頭，其中，打印頭包括液滴生成器和流槽。

91、墨射流可以是調制墨射流，其配置成形成單獨液滴的流。

92、連續噴墨打印機可以是靜電偏轉連續噴墨打印機，其配置成選擇性地對墨射流內的墨液滴進行充電并且在靜電場中使帶電的液滴偏轉。

93、可以選擇性地(并且在某些情況下可變地)對液滴進行充電，其中基于要打印的圖案確定每個特定液滴的充電。

94、連續噴墨打印機還可以包括配置成在墨液滴上感應電荷的至少一個充電電極，以及配置成產生靜電場的至少一個偏轉電極。

95、打印頭可以包括充電電極。打印頭可以包括至少一個偏轉電極。打印頭可以包括兩個偏轉電極。

96、連續噴墨打印機可以配置成使帶電液滴偏轉一定量以便在期望的打印位置撞擊襯底來打印要打印的圖案。

97、連續噴墨打印機可配置成允許未帶電的液滴行進至流槽。未打印的液滴可再循環至墨系統。

98、打印機可以包括墨供應管線，其配置成將墨從墨罐輸送到液滴發生器。

99、根據本文公開的第七方面，提供了一種混合顏料型墨的方法，包括：將墨存儲在墨罐中，墨罐包括在正常使用期間限定罐的底表面的罐底板和限定罐的側部的罐壁，其中罐包括：限定罐內的最低點的罐底；配置成存儲墨罐內的大部分墨的本體區域，本體區域內的罐底板是水平的或者朝向罐底傾斜；以及在罐底和本體區域之間的混合區域，其由混合區域罐壁部分地包圍；該方法還包括在混合區域內混合墨。

100、通過在本體區域和罐底(即罐全局最低處)之間提供混合區域，可以促進墨沉積物橫跨本體區域的基部的逐漸移動，從而防止沉積物壓縮。在進行混合時，只需要混合混合區域的相對較小的容積。這種缺失可以分散任何壓縮的沉積物。這樣，與沉積物分布在較大區域上相比，可以更容易地管理一個小區域中的沉積物壓縮。此外，通過提供具有不太陡峭傾斜的底板的較大本體區域，可以對于給定總高度增加罐的容積，因為與傳統錐形罐的情況相比，較少底板陡峭傾斜。

101、該方法還可以包括：向設在混合區域內的混合布置供應流體，且從多個流體端口引導流體遠離混合布置且進入混合區域，混合布置的多個流體端口中的每個包括相應的孔。

102、罐還可以包括設在混合區域內的混合布置。

103、該方法還可以包括向混合布置供應流體。

104、該方法還可以包括從多個流體端口引導流體遠離混合布置并進入混合區域，朝向混合區域罐壁和/或朝向罐底以混合墨，多個流體端口中的每個包括相應的孔。

105、根據本文公開的第八方面，提供了一種混合顏料型墨的方法，包括：將墨存儲在墨罐中，墨罐包括在正常使用期間限定罐的底表面的罐底板和限定罐的側部的罐壁，其中罐包括限定罐內的最低點的罐底和靠近罐底設置的混合布置；經由流體供應管道將來自混合布置下方的流體供應到混合布置；以及從多個流體端口引導流體遠離混合布置并進入罐的圍繞混合布置的區域中，以進行混合，多個流體端口中的每個包括相應的孔。該方法可以包括從多個流體端口引導流體遠離混合布置并進入罐的圍繞混合布置的區域中，以混合墨，多個流體端口中的每個包括相應的孔。

106、混合布置可以設在罐的混合區域內。

107、將理解的是，在一個方面的上下文中描述的特征可以與本文所述的其他方面組合。例如，上面在墨罐的上下文中描述的特征也可以應用于包括這種墨罐的連續噴墨打印機，或應用于這種墨罐的操作方法，或應用于墨罐的制造方法，或成套部件。具體地，將理解的是，第一方面的墨罐的特征可以與第二方面的墨罐的特征組合；第五方面的墨系統的特征可以與第三方面和/或第四方面的墨系統組合；第六方面的連續噴墨打印機的特征可以與第一或第二方面的墨罐、第三至第五方面的墨系統以及第七和第八方面的方法組合；第七和第八方面的特征可以與第一至第六方面的特征組合；第一至第八方面的特征可以組合。