[发明专利]流体除气的系统和方法

说明书

背景技术

喷墨打印机中的流体喷射装置提供流体滴按需点滴喷射。喷墨打印机借助于通过多个喷嘴将墨滴喷射到打印介质（诸如纸张）上而打印图像。喷嘴通常被布置为一个或多个阵列，以便当打印头和打印介质相对彼此移动时墨滴从喷嘴的适当顺序喷射使得在打印介质上打印字符或其它图像。在具体示例中，热喷墨打印头借助于使电流通过加热元件以产生热量且汽化喷发腔室中的流体的小部分而从喷嘴喷射滴。在另一个示例中，压电喷墨打印头使用压电材料致动器来产生压力脉冲，所述压力脉冲将墨滴推出喷嘴。

虽然喷墨打印机以合理成本提供高打印质量，但是持续改进依赖于保留在其开发中的各种挑战。例如，一种挑战是管理在喷墨打印头中产生的气泡。在将墨传送到打印头喷嘴的槽道中存在气泡通常导致有故障的喷嘴性能和降低的打印质量。墨和其它流体包含变化量的溶解空气。然而，当墨温度增加时，空气在墨中的溶解性降低，这导致在墨中形成气泡。打印头中的较高滴喷射频率（即，喷发频率）也引起在墨中形成气泡的增加（除了引起增加的温度之外）。因而，当较高滴喷射频率用于实现增加的打印速度时，喷墨打印头的墨输送系统中的不希望气泡的形成是持续存在的挑战。

附图说明

现通过示例的方式参照附图来描述本实施例，在附图中：

图1示出了根据实施例的实施为喷墨打印系统的流体喷射装置，其适合于实施本文公开的用于使墨除气的系统和方法；

图2示出了根据实施例的具有多个微再循环槽道的热喷墨（TIJ）打印头的俯视图；

图3示出了根据实施例的图2的TIJ打印头的一个实施例的横截面图；

图4示出了根据实施例的具有第三壁设计的热喷墨（TIJ）打印头的俯视图，带有从墨供应槽通向墨滴生成器的单个槽道；

图5示出了根据实施例的除气流体喷射装置中的墨的示例性方法的流程图；

图6示出了根据实施例的除气流体喷射装置中的墨的示例性方法的流程图；和

图7示出了根据实施例的图6的流程图的连续部分，示出了除气流体喷射装置中的墨的示例性方法。

具体实施方式

概述

如上文指出的，在喷墨打印头的墨输送系统中存在气泡可导致欠佳喷墨喷嘴性能和来自于喷墨打印机的降低打印质量。墨输送系统中的空气积聚可阻塞墨流，使得笔缺乏墨且使得笔在喷发期间发生故障。为了减少与喷墨打印头中的气泡有关的问题，在墨置于墨输送系统中之前，墨通常被除气。墨除气从墨提取溶解空气和其它气体。

各个方法已经用于墨除气。例如，一种方法是使得墨在从墨供应装置传输给打印头时通过多孔管，多孔管是气体分子可渗透而H2O（或墨）不可渗透的疏水性膜，且管的一侧暴露于真空。溶解空气可以解吸和移开，从而产生除气墨。墨在气体分子通过膜且通过低真空排放时保持在管/膜内。墨除气的另一种方法是加热墨。加热墨减少空气在墨中的溶解性，使得气泡从墨释放。增加化学物是墨除气的又一方法。不幸的是，这些方法可能是昂贵的且在低和中等打印机使用的情况下可能不能很好地工作。虽然大多数墨输送系统是不透空气的，但是空气仍可能进入系统（例如，在墨补充时）且空气溶解回到墨中的过程持续存在。因而，甚至先前除气的墨也包含在打印期间可能导致气泡形成的溶解空气，这引起例如墨阻塞和欠佳喷墨喷嘴性能的问题。

本公开的实施例改进管理喷墨笔组件中的气泡的现有方法，总体上通过产生定域成核部位以刺激气泡形成且将气泡通过打印头喷嘴排放到周围环境。喷射腔室中的成核部位在预加热芯片基底上通过热电阻器喷射元件的低于TOE（打开能量）脉动而产生。在这些成核部位处形成的气泡通过喷嘴排放到环境中，且通过位于喷射腔室和墨供应槽之间的气泡阻挡结构防止排放回到墨供应槽（即，墨输送系统）。成核部位还通过脉动（例如，以全打开能量）流体再循环槽道中的热电阻器泵元件而产生，其循环往返墨槽。在朝向槽道一端定位的泵元件成核部位处形成的气泡移动通过槽道进入朝向槽道另一端定位的喷射腔室中。这些气泡通过位于槽道两端处的气泡阻挡结构防止排放回到墨槽中。气泡通过喷嘴排放。气泡排放通过喷嘴可以通过泵元件致动和/或通过喷射腔室中的喷射元件的低于TOE脉动来激励，两者都可以破坏喷嘴中的墨新月形和/或破坏气泡的表面张力。

在一个实施例中，一种除气流体喷射装置中的墨的方法，包括：在流体喷射装置的喷射腔室内产生定域成核部位；以及在成核部位形成气泡。所述方法包括：使用气泡阻挡结构防止气泡排放到墨供应槽中，且通过与喷射腔室有关的喷嘴将气泡排放到环境中。