專利名稱：形成連續(xù)噴墨打印機(jī)盒且在所述盒內(nèi)部和周圍具有減小的溶劑蒸氣濃度的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用具有揮發(fā)性溶劑的油墨的連續(xù)噴墨打印機(jī)，所述噴墨打印機(jī)的不用來打印的一部分通過油墨回路(ink circuit)永久地重復(fù)利用。在重復(fù)利用期間，油墨溶劑蒸發(fā)并且可能在打印機(jī)內(nèi)部和/或周圍漏出。更精確地，本發(fā)明涉及減少在打印機(jī)的內(nèi)部和周圍溶劑蒸汽的濃度，使得該濃度保持在法定限度之下。
背景技術(shù)：
連續(xù)噴墨打印機(jī)被廣泛地用于多種產(chǎn)品的編碼以及工業(yè)標(biāo)識領(lǐng)域，例如直接在產(chǎn) 品生產(chǎn)線上以高速在食品產(chǎn)品上標(biāo)識條形碼或者產(chǎn)品有效期。也在一些用到所述連續(xù)噴墨技術(shù)的圖形打印能力的裝飾領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)這種類型的打印機(jī)。連續(xù)噴墨打印機(jī)通常包括盒和通常與所述盒偏離的打印頭，該打印頭由臍帶(umbilical)連接至所述盒。當(dāng)前市面上的打印機(jī)盒通常包括兩個(gè)隔間，第一隔間用作用于電子控制元件和到達(dá)流體回路的電源以及打印頭的殼體，所述打印頭包括控制器電子卡片、低電壓電源和通常用戶界面元件(操作者)；第二隔間用作用于大多數(shù)流體回路(例如油墨和溶劑貯存器)以及液壓部件的殼體。在本公開的其余部分，為了清楚的原因，前一個(gè)隔間被稱為“電子隔間”并且后一個(gè)隔間被稱為“可消耗流體隔間”。在隔間的設(shè)計(jì)中，通常試圖將電子隔間與可消耗流體隔間隔離開來，以防止在操作中由于溶劑和電氣/電子構(gòu)件接觸而出現(xiàn)的問題。也計(jì)劃可以在盒內(nèi)部使用強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)，該強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)的第一功能是排出由不同部件產(chǎn)生的熱量并且更新可能包含溶劑蒸汽的內(nèi)部空氣。這些強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置為或者獨(dú)立地用于每個(gè)隔間或者以結(jié)合的方式用于所述兩個(gè)隔間。在第一種情形，每個(gè)隔間包括外部空氣入口和它自己的抽氣風(fēng)扇；例如這是對于由Videojet公司以商標(biāo)名1510銷售的打印機(jī)或者由Rottweil公司以C系列商標(biāo)名銷售的打印機(jī)的情況。在第二種情形，風(fēng)扇使來自盒外部的空氣循環(huán)流通，依次首先進(jìn)入電子隔間并且隨后進(jìn)入可消耗流體隔間(油墨和溶劑);例如這是對于由Domino公司以A系列商標(biāo)名銷售的打印機(jī)和由本申請人馬肯依瑪士公司(Markem-Imaje)以9020系列商標(biāo)名銷售的打印機(jī)的情況。用于連續(xù)噴墨打印機(jī)的眾所周知的操作原理是包含混合有溶劑的油墨的加壓油墨回路對打印頭進(jìn)行供應(yīng)，油墨滴的噴射在該打印頭中形成。不用于打印的液滴由被油墨回路保持在負(fù)壓的回收槽(recovery gutter)吸入。在這個(gè)負(fù)壓下,所述槽從油墨回路外部吸入空氣，該空氣和不用于打印的油墨相結(jié)合，以兩相混合物的形式(空氣和油墨與溶劑相混合)通過在臍帶中的管返回至油墨回路。當(dāng)空氣到達(dá)油墨回路時(shí)，空氣被蒸汽溶劑充滿。因?yàn)榭諝馐菑拇蛴C(jī)的外部抽入，所以空氣在油墨回路中是過量的并且因此必須排出到油墨回路外部。
現(xiàn)有技術(shù)已知處理這種過量空氣滲透在溶劑蒸汽中的問題的兩個(gè)基本類型的解決方案。第一種類型的解決方案最廣泛地使用并且特別地應(yīng)用于由Imaje公司以商標(biāo)名S8、由Domino公司以A系列商標(biāo)名、由Videojet公司以商標(biāo)名Eccel、由Linx公司以商標(biāo)名4900以及由Hitachi公司以商標(biāo)名PX銷售的打印機(jī)。這種類型的解決方案應(yīng)用于可消耗流體貯存器(油墨貯存器和溶劑貯存器)通過排放口同可消耗流體隔間的內(nèi)部環(huán)境永久連通的油墨回路。在這種情形，該第一種類型解決方案包括使用強(qiáng)制通風(fēng)，強(qiáng)制通風(fēng)的首要功能是散熱，以便將新鮮空氣流(不包含溶劑)引入可消耗流體隔間中。第一種類型解決方案的優(yōu)點(diǎn)是返回油墨回路中的過量空氣中的揮發(fā)性溶劑蒸汽同室外的新鮮空氣流混合。主要缺點(diǎn)是-它容易使還沒有使用的溶劑蒸發(fā)，換句話說，蒸發(fā)存在于溶劑貯存器中以及在油
墨貯存器中的油墨中，并且從排放口逸出，這導(dǎo)致比打印所需更多的溶劑消耗；-然而，在可消耗流體隔間內(nèi)部的溶劑濃度可以保持較高，并且當(dāng)打開所述隔間的通道門(access door,出入門)時(shí)(例如更換耗材)，所述溶劑濃度將操作人員暴露于高溶劑蒸汽容量。如果油墨溶劑是cetonic或者酒精復(fù)合物，當(dāng)這些蒸汽的濃度超過用于人員安全的法定值時(shí)，吸入這些蒸汽可能是有害的。這種立法強(qiáng)制規(guī)定臨界值與使用的溶劑無關(guān)并且不能被超過。例如，法國立法限定一種稱為“暴露限度值”(在法語為VLE，ELV)的臨界值作為對于十五分鐘的最大期間決不能超越的最大值；該臨界值固定在300ppm (百萬分率)。換句話說，在這種情形中，當(dāng)可消耗流體隔間通道門被打開時(shí)可能超過ELV。另一個(gè)由法國立法所限定的限制值是“平均暴露限制值”(VME)，并且等于對于每天8小時(shí)和每周40小時(shí)期間必須不被超過的最大值；這個(gè)值固定在200ppm。由法國立法所限定的這些ELV和VME值相當(dāng)于由美國官方組織(美國政府工業(yè)衛(wèi)生師協(xié)會-ACGIH)相應(yīng)規(guī)定的稱為TLV/TWA和TLV/STEL的值。注意本文所有的圖片中，灰色的曲線箭頭代表強(qiáng)制通風(fēng)流，而黑色箭頭代表包含溶劑蒸汽的空氣流。圖I示出了根據(jù)體現(xiàn)該第一類型解決方案的現(xiàn)有技術(shù)打印機(jī)盒的架構(gòu)的視圖。該圖典型地涉及由Domino公司以商標(biāo)名A300銷售的打印機(jī)。在該圖I中，空氣入口 5在盒的底部處并且空氣通過管19上升直到電子隔間I。該強(qiáng)制通風(fēng)通過使用單個(gè)風(fēng)扇4由負(fù)壓產(chǎn)生，該單個(gè)風(fēng)扇將空氣從電子隔間I抽向可消耗流體隔間2。在電子隔間I中的在風(fēng)扇4的上游側(cè)上產(chǎn)生的負(fù)壓由從空氣入口 5來的空氣平衡，并且在可消耗流體隔間2中的在風(fēng)扇4的下游側(cè)上產(chǎn)生的超壓由于空氣通過開在所述隔間2的底部20上的網(wǎng)孔逸出并繞過保護(hù)板22通向外部而重新平衡。該保護(hù)板防止外部物體或者流體通過出口 15直接進(jìn)入(最小IP保護(hù)指數(shù)，Minimum IPprotection index)。在所涉及的打印機(jī)中，流體回路包括中間貯存器8，在通過加壓系統(tǒng)11 (泵)經(jīng)由臍帶中的管17對所述頭部進(jìn)行供應(yīng)之前，在該貯存器內(nèi)部預(yù)備油墨(粘性經(jīng)調(diào)整)。中間貯存器8也接納所述兩相混合物，所述兩相混合物從所述槽處的頭部回收并且由負(fù)壓發(fā)生器12通過臍帶中的管16抽入。充滿在溶劑蒸汽和油墨蒸發(fā)氣體中的過量空氣在隔間2內(nèi)部逸出。該隔間2也容納溶劑貯存器18，所述溶劑貯存器的蒸氣也逸出到內(nèi)部環(huán)境中。在這種情形，溶劑貯存器18、油墨貯存器8以及各種液壓部件控制形成模塊(block) 10的可消耗流體回路的操作。
第二種類型解決方案使用不太廣泛，例如涉及由Imaje公司以商標(biāo)名9020和9030銷售以及由Videojet公司以商標(biāo)名1510銷售的打印機(jī)。這種類型的解決方案應(yīng)用于油墨回路，在該油墨回路中可消耗流體貯存器(油墨貯存器和溶劑貯存器)整合成單個(gè)模塊，該單個(gè)模塊相對于容納它的隔間盡可能不滲漏制成。該模塊也包括單個(gè)排放口以排出過量空氣，所述過量空氣包含通過所述槽吸入的溶劑蒸氣以及包含在所述模塊中的流體蒸發(fā)氣體。該空氣通過連接至所述模塊排放口的管排出至外部。主要優(yōu)點(diǎn)是在可消耗流體隔間內(nèi)部不存在高濃度的溶劑蒸氣。此外，在所述模塊內(nèi)部的高濃度蒸氣不會與可能導(dǎo)致爆炸的元件相接觸。主要缺點(diǎn)是在連接至所述排放口的管的出口處存在非常高濃度的風(fēng)險(xiǎn)，并且沿著所述管甚至存在溶劑凝聚的風(fēng)險(xiǎn)，并且因此存在液體溶劑漏入靠近打印機(jī)的外部環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)，這是被有效的安全標(biāo)準(zhǔn)所正式禁止的。因此，為了防止任何液體溶劑漏入外部環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)，申請人已經(jīng)建議在所述管的出口處設(shè)置額外的裝置并且將該額外的裝置放置在打印機(jī)盒的外部。這些額外的裝置或者由用于使?jié)B透的空氣通過水形成氣泡以消除溶劑蒸氣的裝置組成，或者由具有將溶劑蒸氣引入安全標(biāo)準(zhǔn)沒有問題的區(qū)域的管的液壓連接裝置組成。在打印機(jī)靠近生產(chǎn)線使用的工業(yè)環(huán)境中，這些連接裝置可以包括已經(jīng)在場地設(shè)置的完整萃取塔(extraction column)。
圖2示出了使用第二種解決方案的打印機(jī)盒的架構(gòu)的視圖。典型地，該圖涉及由馬肯依瑪士公司以商標(biāo)名9020銷售的打印機(jī)。如在該圖上可見，可消耗流體貯存器(油墨貯存器和溶劑貯存器)和液壓部件(例如油墨供給泵以及抽吸泵)整合為單個(gè)模塊10，該單個(gè)模塊相對于它被容納在里面的隔間盡可能不滲漏地制成。單個(gè)風(fēng)扇13通過出口 15從可消耗流體隔間2抽取(僅僅)通風(fēng)空氣。為了重新平衡負(fù)壓，空氣從電子隔間I抽入。來自該電子隔間I的空氣通過設(shè)置在機(jī)器下面的空氣入口 5并且通過由灰色背景象征性地示出的泡沫防護(hù)過濾器來饋送回來。連接至模塊10的排放口的管的通風(fēng)出口 21不同于電子隔間I和可消耗流體隔間2的通風(fēng)空氣出口并且在距該通風(fēng)空氣出口一定距離。因此，包含溶劑蒸氣的空氣從打印機(jī)盒直接排出。在未示出并且如上所述的管子的排放口出口 21處的附加裝置也設(shè)置在打印機(jī)盒的外部。除了上面所介紹的一切之外，必須考慮所有的連續(xù)噴墨打印機(jī)使用最多的油墨是揮發(fā)性溶劑油墨(例如甲基乙基丙酮(MEK)或者酒精)。這些基于MEK或者酒精的油墨的主要缺點(diǎn)是，如果濃度高于某些界限則這些油墨是易燃的并且溶劑蒸氣也是易燃的(甚至是爆炸性的)。因此，出于安全原因，UL安全標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制規(guī)定空氣中的溶劑的平均濃度必須低于稱為“爆炸下限”(LEL)的值的四分之一。該LEL值對于MEK的情況等于ISOOOppm (百萬分率)并且對于酒精的情況等于115000ppm。另一個(gè)缺點(diǎn)是對于MEK的情況在20與70ppm之間的濃度處出現(xiàn)令人不舒適的蒸氣氣味，取決于個(gè)體。因此，當(dāng)所用的油墨是基于MEK或者酒精時(shí)，上述用于處理充滿溶劑蒸氣的過量空氣的兩種類型的現(xiàn)有技術(shù)解決方案的缺點(diǎn)可能是無法接受的。因此根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的打印機(jī)盒(包括用于電子和可消耗流體隔間的通風(fēng)的組合系統(tǒng)以及處理油墨回路中的充滿溶劑蒸氣的過量空氣的裝置)的缺點(diǎn)可以概述如下。包括可消耗流體隔間的盒(所述盒中容納油墨和溶劑貯存器并且設(shè)置有與所述隔間中的內(nèi)部環(huán)境連通的排放口)會在所述隔間中容納高濃度的溶劑蒸汽。在隔間內(nèi)部的該高濃度的風(fēng)險(xiǎn)是，如果風(fēng)扇失靈，則對于基于MEK或者酒精的油墨可能超過爆炸界限LEL。此外，當(dāng)所述可消耗流體隔間通道門打開時(shí)，可能超過ELV “暴露界限值”。在所述盒中油墨和溶劑貯存器和液壓部件(例如油墨供給泵和抽吸泵)整合在一個(gè)模塊中，且該模塊相對于所述可消耗流體隔間是盡可能不泄漏的，所述盒在排放管的出口處可能具有局部非常高的溶劑蒸氣濃度，該排放管在靠近打印機(jī)且操作人員可到達(dá)處產(chǎn)生一個(gè)區(qū)域，在該區(qū)域中ELV可能被很大程度地超過。當(dāng)在所述盒子的內(nèi)部與外部之間設(shè)立溫度梯度時(shí)，關(guān)于所述隔間外部的非常高的局部濃度的風(fēng)險(xiǎn)是使得溶劑以液體形式凝結(jié)，并且所述盒的周圍環(huán)境被這種溶劑所污染。直到目前為止，這使得必須在打印機(jī)盒的外部安裝附加裝置(起泡裝置或者連接至萃取塔的液壓連接)。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種克服根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的連續(xù)噴墨打印機(jī)的上述缺點(diǎn)的解決方案，并且因此披露一種易于實(shí)施的解決方案，該解決方案可以導(dǎo)致在打印機(jī)盒的內(nèi)部的且在打印機(jī)周圍任何點(diǎn)處的溶劑蒸氣的濃度低于法定界限，并且優(yōu)選地低于產(chǎn)生令大多數(shù)人感到討厭的氣味的濃度。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明提出一種形成設(shè)置有打印頭的連續(xù)噴墨打印機(jī)盒的裝置，所述打印頭包括用于回收沒有用于打印的油墨的槽，所述盒包括-第一隔間，容納至少電子打印機(jī)控制部件；所述第一隔間通過形成空氣進(jìn)入開口的第一開口與外部流體連通；-第二隔間，與所述第一隔間流體連通，并且所述第二隔間中容納至少一個(gè)溶劑貯存器和油墨貯存器，所述油墨貯存器連接至所述回收槽并且包括能夠排出包含在由所述槽回收的油墨中的溶劑蒸氣的排放口；-第一風(fēng)扇，在所述第一和第二隔間中建立通向所述第二隔間外部的強(qiáng)制氣流；-以密封的方式連接至所述油墨貯存器排放口的管。根據(jù)本發(fā)明，所述盒還包括-第三隔間，首先與所述第二隔間流體連通并且其次通過形成空氣排出開口的第二開口與外部連通；所述管的自由端通向所述第三隔間中；-第二風(fēng)扇，與所述第一風(fēng)扇液壓地串聯(lián)以增加氣流并且在所述第三隔間中維持通向所述空氣出口的強(qiáng)制氣流；-用于保持任何濃度的裝置，所述濃度從在所述管的通向所述第三隔間中的自由端處回收的非凝結(jié)溶劑蒸氣得來，在所述第三隔間中的強(qiáng)制氣流能夠在空氣排出開口的上游側(cè)蒸發(fā)所述凝結(jié)物。換句話說，根據(jù)本發(fā)明的解決方案可以防止局部地在所述盒周圍以及在所述可消耗流體隔間內(nèi)部的過度溶劑凝結(jié)的風(fēng)險(xiǎn)。因此，根據(jù)本發(fā)明，所述風(fēng)扇液壓地串聯(lián)設(shè)置并且隔間的壁確保單向通風(fēng)隔離以使得不會存在從空氣出口至空氣入口的逆流氣流。由于包含從頭部中的回收槽抽取的溶劑蒸氣的過量空氣所沿循的路徑的密封性，該包含溶劑蒸氣的空氣在封閉的回路中就在所述第三隔間的范圍內(nèi)循環(huán)流動，甚至不會部分地進(jìn)入另外兩個(gè)隔間中。
設(shè)置在所述第三隔間中的、所述溶劑蒸氣排出管和最終凝結(jié)物保持裝置通向的區(qū)域使得，凝結(jié)物通過由下游側(cè)風(fēng)扇的產(chǎn)生的通風(fēng)氣流來收集并且強(qiáng)制蒸發(fā)。因此，MEK蒸氣的稀釋物可以低于在出口開口處的不舒服氣味的閾值(50ppm)。根據(jù)一個(gè)有益的實(shí)施方式，熱交換器設(shè)置成以密封的方式連接在貯存器排放口與通向所述第三隔間中的管之間；所述熱交換器布置成使得其位于由第一風(fēng)扇產(chǎn)生的強(qiáng)制氣流的至少部分的路徑上，因此形成獨(dú)立的流體凝結(jié)器，所述流體凝結(jié)器能夠凝結(jié)通過所述排放口排出的溶劑蒸氣中的一些，因此能夠使得因此凝結(jié)的蒸氣的重力流返回到所述油墨貯存器。因此，根據(jù)這種方式，減少了溶劑的消耗，因?yàn)樗鋈軇┱魵?通過凝結(jié)器從熱交換器凝結(jié))通過重力返回至所述油墨貯存器并且再次用于打印。換句話說，根據(jù)該方式的保留裝置被設(shè)計(jì)成僅僅保留溶劑中的凝結(jié)物形式的一部分，這部分凝結(jié)物沒有在之前通過所述凝結(jié)器凝結(jié)。有利地，可以使用集成了珀耳貼效應(yīng)單元的熱交換器。 根據(jù)另一個(gè)有利的實(shí)施方式，可以在所述第二隔間中在油墨和溶劑貯存器的上游側(cè)設(shè)置間隔物，并且所述間隔物包括大致與熱交換器排成一線的第一孔，由第一風(fēng)扇產(chǎn)生的強(qiáng)制氣流的部分由所述第一孔引導(dǎo)。因此，如果該設(shè)計(jì)使得第一風(fēng)扇不得不非豎直地與熱交換器排成一線，則最佳地，附加的間隔物可以改變氣流的方向以形成優(yōu)化的獨(dú)立流體凝結(jié)器。例如，在電子隔間內(nèi)部的電子構(gòu)件的布置迫使風(fēng)扇非豎直地與熱交換器成一線地定位的情況下，這可能是有利的。所述間隔物還可以包括至少一個(gè)第二孔，所述第二孔引導(dǎo)由第一風(fēng)扇產(chǎn)生的強(qiáng)制氣流的其他部分，引導(dǎo)氣流的該其他部分以便限制容納在所述第二隔間中的液壓部件上的通風(fēng)紊亂(aeraulic disturbance)。如隨后描述的，正被討論的部件(一個(gè)或多個(gè))對于通風(fēng)紊亂是敏感的，例如連接至容納在所述第二隔間中的貯存器的壓力傳感器。根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施方式，所述保持裝置包括界定所述第三隔間并且豎直地與所述管的開口端成一線布置的壁，所述壁在在豎直地與開口端成一線的點(diǎn)與空氣出口之間的長度充分大，以允許通過由第二風(fēng)扇產(chǎn)生的強(qiáng)制氣流來完全蒸發(fā)從所述管輸出的凝結(jié)物。因此，在該情形，不需要為了保持而安裝額外的裝置以允許完全蒸發(fā)排放管的出口處的溶劑凝結(jié)物。也可能在第二風(fēng)扇的流中布置打印頭油墨供給泵以使得所述打印頭油墨供給泵可以由所述第二風(fēng)扇冷卻。所述第三隔間可以安裝有導(dǎo)流板以盡可能靠近所述管的開口端來引導(dǎo)通風(fēng)氣流。本發(fā)明還涉及包括如上所述的盒的連續(xù)偏離噴墨打印機(jī)。最后，本發(fā)明應(yīng)用于在工業(yè)生產(chǎn)線中使用這種打印機(jī)以對產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)記和/或編碼。


在參照附圖閱讀用于說明性目的的非限定性詳細(xì)描述之后，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清晰，附圖中圖I是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種類型的打印機(jī)盒的構(gòu)造的視圖；圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的另一種類型的打印機(jī)盒的構(gòu)造的視圖3是根據(jù)本發(fā)明的打印機(jī)盒的構(gòu)造的視圖。
具體實(shí)施例方式再次注意在所有圖中，灰色彎曲箭頭代表強(qiáng)制通風(fēng)氣流，而黑色箭頭代表包含溶劑蒸氣的氣流。還應(yīng)注意術(shù)語“上游”和“下游”表示氣流循環(huán)的 方向以及包含從盒空氣入口至空氣出口的溶劑蒸氣的空氣的方向。還應(yīng)注意貫穿本公開，表述“流體連通”意味著存在通風(fēng)氣流可流經(jīng)的至少一個(gè)路徑。在圖I和圖2中示出的現(xiàn)有技術(shù)打印機(jī)盒的構(gòu)造已經(jīng)在導(dǎo)言中詳細(xì)討論過。因此下面不描述它們。根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)噴墨打印機(jī)盒的構(gòu)造現(xiàn)在將參照圖3進(jìn)行描述。注意所示的盒包括用來將所述盒放置在盡可能靠近待由所述打印機(jī)對產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)識和/編碼的工業(yè)生產(chǎn)線的工作表面(桌子或者地板)上的支架P。根據(jù)本發(fā)明的盒首先包括以流體連通的方式彼此串聯(lián)的三個(gè)隔間1、2、3。第一隔間I通過形成空氣入口開口 5的第一開口與外部流體連通，且所述第一隔間由導(dǎo)流板保護(hù)并且在這種情形下具有保護(hù)介質(zhì)以獲得符合至少IP54等級的密封性。該第一隔間I被稱為電子隔間，因?yàn)樗龅谝桓糸g的首要功能是容納用于電源的電子部件并且控制打印頭和流體回路。此外，第一風(fēng)扇4布置在電子隔間I內(nèi)部以抽出容納在該電子隔間內(nèi)的空氣，并且因此排出由電子部件的操作而釋放的熱量。從電子部件I抽出的該空氣由通過入口開口 5進(jìn)入的空氣取代。在電子隔間I中的氣流的軌跡通過不同部件(空氣入口 5，電氣/電子部件(電子線路板，低電壓電源)風(fēng)扇4，等等)的相對位置優(yōu)化。第二隔間2僅僅通過風(fēng)扇4設(shè)置在其中的孔口與電子隔間I流體連通。該第二隔間2被稱為可消耗流體隔間，因?yàn)樵摰诙糸g的首要功能是容納可消耗流體回路的主要部分，也就是用于打印中的操作和打印機(jī)頭的維護(hù)的可消耗流體(油墨盒溶劑)貯存器。在這種情形中，涉及的可消耗流體貯存器如在以申請人的名義在2009年12月23日提交的法國專利申請?zhí)?959504中所描述的和要求保護(hù)的那樣。該申請的內(nèi)容形成此申請的整體部分。因此，可消耗流體貯存器整合成單個(gè)容器10。更精確地，該單個(gè)容器包括中間貯存器8，通過該中間貯存器油墨在壓力下被供應(yīng)至打印頭。該貯存器8被稱為是中間的貯存器，是因?yàn)樗纬蓛Υ婢彌_容器，傳送至打印頭的油墨在該容器中預(yù)備并且儲存在流體回路的一部分中，該流體回路居于油墨筒(ink cartridge,油墨塊)和新溶劑筒(可移除的可消耗筒)與打印頭自身之間。因此，從所述中間貯存器8抽取的油墨通過第一泵11加壓以通過臍帶中的管道17傳送至打印頭。自所述槽從所述打印頭返回的流體由同一中間貯存器8回收。更精確地，這些流體是包含通過所述槽吸入的溶劑的兩相油墨/空氣混合物。通過所述臍帶中的管道16從所述頭部返回的該兩相混合物通過第二泵12抽入。如在申請F(tuán)R 0959504中所述的，該第二泵11可以有利地由通過第一泵12供給的水力噴射器制成。該包含溶劑的兩相油墨/空氣混合物在中間貯存器8中分離開；只要所述容器中的包含過量溶劑蒸氣的空氣通過排放口 80排出，則返回的油墨的重力流到達(dá)貯存器的底部，用最小的壓力損失去確保容器10內(nèi)部的壓力保持穩(wěn)定地等于大致大氣壓的壓力。如所示出的，排放口 80與熱交換器7流體連通，該熱交換器可以是被動的或者主動的并且例如可以安裝有珀耳貼效應(yīng)單元，熱交換器自身與大致豎直的管9流體連通。從排放口 80直到管9的出口進(jìn)行密封。管9優(yōu)選地選擇為沒有任何保持區(qū)域并且尺寸有利地設(shè)計(jì)為具有IOmm級的直徑。還如所示的，第二泵12容納在可消耗流體隔間2中，其中包含溶劑的油墨/空氣兩相混合物通過所述第二泵返回至貯存器8。最后，在所述可消耗流體隔間中在所述容器10的上游側(cè)上存在穿孔隔離物6，在該隔離物中有至少兩個(gè)孔60、61。其中的一個(gè)孔大致豎直地與熱交換器7排成一線以使由風(fēng)扇4產(chǎn)生的強(qiáng)制氣流的部分被引導(dǎo)向所述熱交換器7。其他的孔(一個(gè)或多個(gè))61被設(shè)置為將由風(fēng)扇4產(chǎn)生的強(qiáng)制氣流的其他部分引導(dǎo)進(jìn)入沒有任何容納在所述隔間2中的液壓部件對通風(fēng)紊亂敏感的區(qū)域。對于在上面提到的專利申請F(tuán)R 0959504中描述的壓力傳感器 151，這是有利的情形。該穿孔隔離物6也防止穿過風(fēng)扇4的物體或者工具直接進(jìn)入電子隔間I中的通電電路。因?yàn)楦糸g2的通道門不是必然安全的，如果不存在隔離物6，想要在第二隔間2內(nèi)部工作的人員可能會偶然地通過風(fēng)扇開口 4插入簡易工具或者物體。第二風(fēng)扇13容納在可消耗流體隔間2的底部上，使得通風(fēng)空氣可以被抽至第三隔間3。該第三隔間僅僅通過被風(fēng)扇13占據(jù)的孔口與隔間2流體連通。如所示出的，第三隔間3作為第二隔間2的雙重底部來布置。該第三隔間3還安裝有導(dǎo)流板并且通向空氣出口開口 15?？諝獬隹?15設(shè)置在放置在工作表面上的所述盒自身的下面。所述盒的支架P在所述平面與所述盒的底部之間產(chǎn)生幾毫米的空間。不深的空間和在雙重底部中的導(dǎo)流板的結(jié)合效應(yīng)產(chǎn)生至少IP54級別的保護(hù)。以密封的方式連接至熱交換器7排放管9通向其中一個(gè)導(dǎo)流板的端部處，所述熱交換器自身以密封的方式連接至貯存器8。用來自貯存器8的油墨對打印頭進(jìn)行供給的泵11位于第三隔間內(nèi)部，該第三隔間豎直地與第二風(fēng)扇13排成一線。可以考慮，具有隔間1、2、3以及所設(shè)置的風(fēng)扇4和13的盒的構(gòu)造導(dǎo)致串聯(lián)流體連通的隔間的每一個(gè)之間的單個(gè)方向通風(fēng)隔離，因?yàn)榭諝獠荒苎叵喾捶较蛐羞M(jìn)，換句話說，不能沿從空氣出口 15至空氣入口 5的方向行進(jìn)。我們現(xiàn)在將描述打印機(jī)盒內(nèi)部的流體操作。第一風(fēng)扇4從電子隔間I抽取空氣，該空氣攜帶由電子部件散發(fā)的熱量。該電子隔間I內(nèi)部的壓力通過空氣入口 5平衡。從電子隔間I抽取的氣流從風(fēng)扇4的出口行進(jìn)到可消耗流體隔間2中。穿孔隔離物2然后將該氣流劃分為兩股氣流。因此，由孔(一個(gè)或多個(gè))61引導(dǎo)的氣流通過其中沒有液壓敏感部件的區(qū)域。由孔60引導(dǎo)的氣流連續(xù)地掠過熱交換器7的外側(cè)并且有助于使經(jīng)過熱交換器的壁的熱量散發(fā)，以提高熱交換器的內(nèi)部與外部之間的熱流動。因此結(jié)果是具有分離的流體的凝結(jié)器7使得包含在空氣中的溶劑蒸汽在排放口 80的出口處凝結(jié)。凝結(jié)或液化的溶劑蒸氣的部分的重力流返回至貯存器8。在凝結(jié)器7的出口處的且包含接近飽和的溶劑蒸氣的空氣通過第三隔間3中的豎直管9在隔間2外部被運(yùn)送。在從可消耗流體隔間2出來之前，由風(fēng)扇13抽取的再結(jié)合的氣流冷卻油墨供應(yīng)泵11，該油墨供應(yīng)泵是來自可消耗流體回路熱的主要來源之一。
在隔間3中的通風(fēng)氣流由導(dǎo)流板朝向區(qū)域14定向，以密封方式連接至凝結(jié)器7的管9通向到該區(qū)域中。在區(qū)域14，所述兩股氣流(來自風(fēng)扇13的空氣流和來自管9的包含接近飽和的溶劑蒸氣的氣流)混合。區(qū)域14形成一種用于溶劑蒸氣的保持和蒸發(fā)的區(qū)域。任何從管9流動至隔間3 (壁30)的底部上的凝結(jié)物都被保留并且然后通過來自風(fēng)扇13的氣流蒸發(fā)。更精確地，形成第三隔間3的底部并且豎直地與管9的開口端排成一線的水平壁30在與管9的開口端豎直地排成一線的點(diǎn)與空氣出口 15之間的長度足以使得能夠完全蒸發(fā)剩余凝結(jié)物。沒有液體形式的溶劑能夠從所述盒中出來。優(yōu)選地，與管9豎直地排成一線的水平壁30為至少IOcm長。對根據(jù)圖3中所示的本發(fā)明的盒的構(gòu)造，以及如在上面提到的專利申請F(tuán)R0959504中所描述和要求保護(hù)的可消耗流體回路進(jìn)行測量。在打印期間，在從管9的出口處的充滿溶劑蒸氣的氣流是61 / h等級的，這與所述槽處的回收性能需求是一致的。該飽和的空氣具有的溶劑蒸氣濃縮度取決于溫度，該溫度自身沿著空氣路徑是可變的(這是因?yàn)樵跓峤粨Q器7和管9中存在凝結(jié)物)。為了確定從 所述盒輸出的溶劑蒸氣的量，優(yōu)選地測量平均溶劑消耗，該平均溶劑消耗在打印機(jī)的操作期間通過油墨補(bǔ)償溶劑損失。平均溶劑消耗通過在法國專利申請F(tuán)R 0959501 (也在2009年12月23日提交沖所描述的和要求保護(hù)的方式來估算，該專利申請的內(nèi)容整體地包括在本申請中。該平均消耗用于推導(dǎo)出以實(shí)驗(yàn)方式獲得的在所述頭部處蒸發(fā)且沒有從所述盒漏出的溶劑的比例。在打印期間，在頭部外面的溶劑的平均消耗以液體形式為大約3cc / h的MEK，這與在20°C下以蒸氣形式的O. 91 / h的MEK相對應(yīng)。換句話說，因?yàn)橛糜谌軇?蒸氣或者隨后將要蒸發(fā)的凝結(jié)物)的盒的唯一出口是通向到隔間3內(nèi)的管9的孔口，所以蒸氣形式的等于不大于O. 91 / h的MEK的氣流與通風(fēng)氣流混合并且通過空氣出口孔口 15排出。已經(jīng)選擇串聯(lián)的兩個(gè)風(fēng)扇4、13以提供介于16800與36000N1 / h(正常公升每小時(shí))的通風(fēng)氣流。該通風(fēng)氣流的最小值(16800N1 / h)和蒸氣形式的將在管9的出口處排出的MEK的最大氣流(O. 91 / h)可以用于通過根據(jù)本發(fā)明的盒通風(fēng)系統(tǒng)來計(jì)算溶劑蒸氣的最小稀釋因子Fdmin。因此該最小溶劑蒸氣稀釋因子大約等于Fdmin=16800/0. 9=18700。換句話說，可以說最壞的，根據(jù)本發(fā)明的盒在空氣入口 5與空氣出口 15之間增加53ppm ( I / Fdmin)等級的溶劑濃度。這可以通過如下事實(shí)解釋，甚至對于在打印機(jī)周圍的環(huán)境中的低空氣更新的情況，根據(jù)本發(fā)明的盒也可保持在MEK氣味臨界值之下，從而確保使用者的舒適度。用于打印機(jī)用于在工業(yè)生產(chǎn)線中對產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)記和/或編碼的應(yīng)用場合的如上所述的根據(jù)本發(fā)明的打印機(jī)盒具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)-沒有溶劑蒸氣(零濃度)存在于打印機(jī)盒的電子和可消耗流體隔間中，這消除任何在盒內(nèi)部燃燒的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)榭上牧黧w回路也是不滲漏的，并且因此不存在溶劑蒸氣與可能觸發(fā)燃燒的元件相接觸的風(fēng)險(xiǎn)，-不存在超過在序言中說明的安全法規(guī)所限定的溶劑蒸氣濃度極限(當(dāng)所用的溶劑是本身易燃的或者有毒的(例如MEK或者酒精)的情況下，所述溶劑蒸汽濃度極限為爆炸極限LEL的四分之一、以及ELV)的風(fēng)險(xiǎn)，即使是在所述盒周圍的局部區(qū)域。此外，決不會超過給定VME期間中工作人員的暴露平均值，該平均值也由法規(guī)所限定并且對于8小時(shí)/天和40小時(shí)/星期的期間中的每個(gè)個(gè)體等于200ppm,-不存在源自凝結(jié)物的液體溶劑漏出所述盒外面的風(fēng)險(xiǎn)。作為必然的結(jié)果，當(dāng)打開可消耗流體回路隔間通道門時(shí)，不可能具有溶劑蒸氣散發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)楸匦杞?jīng)常地給打印機(jī)提供可消耗流體(油墨和溶劑)。最終，使用根據(jù)本發(fā)明的盒并且使用基于MEK溶劑的油墨來打印的打印機(jī)使用者(操作人員)會更舒適，因?yàn)樵谒龊锌諝獬隹谔幧⒊龅娜軇┱魵獾臐舛鹊燃壟c對于大多數(shù)個(gè)體討厭的氣味臨界值(達(dá)到50ppm的等級)相同或者甚至更低。在超出本發(fā)明的范圍的情況下，可以對本發(fā)明進(jìn)行其他改進(jìn)。
因此，雖然將第三隔間3的壁30做得足夠長而形成了簡單且有效的在排放管的出口處保持溶劑凝結(jié)物的裝置，但這種方式也將可能供給其他裝置。
權(quán)利要求
1.形成設(shè)置有打印頭的連續(xù)噴墨打印機(jī)盒的裝置，所述打印頭包括用于回收不會用于打印的油墨的槽，所述盒包括 -第一隔間(I)，容納至少電子打印機(jī)控制部件；所述第一隔間通過形成空氣入口開口(5)的第一開口與外部流體連通； -第二隔間(2)，與所述第一隔間(I)流體連通，并且至少一個(gè)溶劑貯存器和油墨貯存器(8)容納在所述第二隔間中，所述油墨貯存器連接至回收槽并且包括能夠排出包含在由所述槽收回的油墨中的溶劑蒸氣的排放口； -第一風(fēng)扇(4)，用于在所述第一和第二隔間中產(chǎn)生通向所述第二隔間外部的強(qiáng)制氣流； -管(9)，以密封的方式連接至油墨貯存器排放口(80)； 其特征在于，所述盒還包括 -第三隔間(3)，首先與所述第二隔間流體連通，然后通過形成空氣出口開口的第二開口與外部流體連通；所述管(9)的自由端(14)通向到所述第三隔間中； -第二風(fēng)扇(13)，與所述第一風(fēng)扇(4)液壓地串聯(lián)以增加氣流并且在所述第三隔間中維持通向所述空氣出口的強(qiáng)制氣流； -用于保持從非凝結(jié)溶劑蒸氣得來的任何凝結(jié)物的裝置(30)，所述非凝結(jié)溶劑蒸氣在通向所述第三隔間中的管的自由端(14)處回收，所述第三隔間(3)中的強(qiáng)制氣流能夠在所述空氣出口開口的上游側(cè)上蒸發(fā)所述凝結(jié)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的打印機(jī)盒，還包括以密封方式連接在所述油墨貯存器排放口(80)與通向到所述第三隔間中的管(9)之間的熱交換器(7);所述熱交換器布置成使得所述熱交換器處在由所述第一風(fēng)扇產(chǎn)生的強(qiáng)制氣流的至少部分的路徑上，因此形成分離的流體凝結(jié)器，所述分離的流體凝結(jié)器能夠凝結(jié)通過所述排放口排出的溶劑蒸氣中的一些，并且能夠使得由此凝結(jié)的蒸氣的重力流返回至所述油墨貯存器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的打印機(jī)盒，其中，所述熱交換器(7)包括珀耳貼效應(yīng)單元。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的打印機(jī)盒，包括布置在所述第二隔間中的位于所述油墨和溶劑貯存器的上游側(cè)上的隔離物(6)，并且所述隔離物包括與所述熱交換器(7)大致排成一線的第一孔(60)，由所述第一風(fēng)扇產(chǎn)生的強(qiáng)制氣流的部分由所述第一孔引導(dǎo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的打印機(jī)盒，其中，所述隔離物(6)包括至少一個(gè)第二孔(61)，所述第二孔引導(dǎo)由所述第一風(fēng)扇產(chǎn)生的強(qiáng)制氣流的其他部分，所述氣流的該其他部分被引導(dǎo)以便限制容納在所述第二隔間中的液壓部件上的通風(fēng)紊亂。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的打印機(jī)盒，其中，保持裝置包括界定所述第三隔間并且布置成與所述管(9 )的開口端(14 )豎直地排成一線的壁(30 )，所述壁在與所述開口端豎直地排成一線的點(diǎn)和所述空氣出口之間的長度足夠大，以允許通過由所述第二風(fēng)扇產(chǎn)生的強(qiáng)制氣流使得從所述管輸出的凝結(jié)物完全蒸發(fā)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的打印機(jī)盒，其中，打印頭油墨供應(yīng)泵(11)設(shè)置在所述第二風(fēng)扇的氣流中以使得所述打印頭油墨供應(yīng)泵能夠通過所述第二風(fēng)扇冷卻。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的打印機(jī)盒，其中，所述第三隔間安裝有導(dǎo)流板。
9.偏移式連續(xù)噴墨打印機(jī)，包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的盒。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的打印機(jī)用于在工業(yè)生產(chǎn)線中對產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)記和/或編碼的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種形成連續(xù)噴墨打印機(jī)盒的裝置，其包括用于電子隔間(1)和可消耗流體隔間(2)(油墨和溶劑)的組合通風(fēng)系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，源自沒有被凝結(jié)器凝結(jié)的溶劑蒸氣的凝結(jié)物通過管(9)抽取，然后保留以便由通風(fēng)氣流蒸發(fā)。根據(jù)本發(fā)明的解決方案確保打印機(jī)周圍的溶劑濃度的增加低于對于令人討厭氣味的法定限制。一個(gè)有利的實(shí)施方式包括在通風(fēng)氣流路徑上使用熱交換器(7)，以在油墨貯存器中凝結(jié)溶劑蒸氣，從而能夠使得因此凝結(jié)的蒸氣的重力流返回至所述油墨貯存器。
文檔編號B41J29/02GK102834271SQ201180018121
公開日2012年12月19日 申請日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月1日
發(fā)明者尼古拉斯·羅蘭 申請人:馬肯依瑪士公司