[发明专利]流体循环

说明书

本申请是申请日为2012年2月1日、申请号为201280014012.9、发明名称为“流体循环”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开总体上涉及在流体喷射器中的流体循环。

背景技术

喷墨打印机通常包括从供墨器件到墨喷嘴组件的墨水通道，墨喷嘴组件包括从中喷射墨滴的喷嘴。通过在墨水通道中用致动器对墨加压可以控制墨滴喷射，其可以是例如压电偏转器、热气泡喷墨发生器或者静电偏转元件。典型的打印头具有一行喷嘴，其具有相应的墨水通道阵列和相关联的致动器，可以独立控制来自每个喷嘴的墨滴喷射。在所谓的“按需滴定”的打印头中，每个致动器被触发，以选择性地在图像的特定像素位置处喷射墨滴，打印头和打印介质相对于彼此移动。

打印头可以包括半导体打印头主体和压电致动器。打印头主体可以由硅制成，其被蚀刻以限定墨室。喷嘴可以形成在硅主体中，或者由附接至硅主体的单独的喷嘴板来限定。压电致动器可以具有压电材料层，其响应于施加的电压而改变几何形状或弯曲。弯曲压电层会在沿着墨水通道定位的泵送腔室中加压油墨。

打印精度可以受若干因素影响，包括打印机中一个或多个打印头的喷嘴所喷出的墨滴大小及速度的均匀性。墨滴大小和滴落速度的均匀性反过来受各因素影响，如墨水通道的尺寸均匀性、声音干扰的影响、油墨流路中的污染以及致动器所产生的压力脉冲的均匀性。在油墨流路中使用一个或多个过滤器可以减少墨流中的污染或杂物。

发明内容

在一个方面中，本公开描述了一种用于流体喷射的设备。该设备包括打印头，打印头包括流路和与流路连通的喷嘴。流路具有第一端部和第二端部。该设备还包括与流路的第一端部流体地联接的第一容器、与流路的第二端部流体地联接的第二容器和控制器。第一容器具有第一可控内部压力，并且第二容器具有第二可控内部压力。控制器根据第一模式和第二模式控制第一内部压力和第二内部压力，以通过打印头中的流路在第一容器和第二容器之间具有流体流。在任一模式下，在喷嘴喷射时，沿着流路流动的流体的至少一部分被输送到喷嘴。第一模式具有比第二内部压力高的第一内部压力，并且第二模式具有比第一内部压力高的第二内部压力。流体根据第一模式从第一容器流向第二容器，并根据第二模式从第二容器流向第一容器。

实现方式可包括下列特征中的一个或多个。流体从第一容器流向喷嘴的方向与流体从第二容器流向喷嘴的方向相反。第一内部压力和第二内部压力两者均比大气压力低。第一内部压力与第二内部压力之间的差比大气压力与第一内部压力或第二内部压力之间的差大。当喷嘴喷射时，控制器将第一容器和第二容器之间的流体流的速率控制为高于从第一容器或第二容器输送到喷嘴的流体的速率。在给定的时间周期内，在第一容器和第二容器之间流动的流体的量是在打印头喷射流体时由打印头喷射的流体的量的至少10倍。通过流路的流体流的速率为从喷嘴喷射的流体小滴的速度的约5％或以下。该设备还包括传感器，用于感测第一容器和第二容器中的每个的流体水平。当第二容器中的被感测的流体水平低于预定值时，控制器控制第一内部压力和第二内部压力处于第一模式下。当第一容器中的被感测的流体水平低于预定值时，控制器控制第一内部压力和第二内部压力处于第二模式下。第一容器处于第一腔室中，并且第二容器处于第二腔室中，第一容器和第二容器是柔性的并且基本上不包含空气。第一腔室和第二腔室均连接到真空源，以提供对第一内部压力和第二内部压力的调节。在喷嘴的上游，流路例如沿着流体流动的路径测量为约1微米至约30微米。第一容器和第二容器是独立的流体贮存器。第一容器和第二容器被安装在可连接到打印头的壳体上。壳体和打印头之间的连接可以在第一状态和第二状态之间切换，在第一状态下，第一容器和第二容器与流路流体连通；在第二状态下，第一容器和第二容器与流路流体地断开。

在另一方面中，本公开提供了一种用于流体喷射的方法。该方法包括：在第一方向上沿着打印头中的流路以受控的流速将流体从第一容器输送到第二容器；以及在与第一方向相反的第二方向上沿着打印头中的流路以受控的流速将流体从第二容器输送到第一容器。当喷嘴喷射流体时，将流路中流动的流体的一部分输送到与流路连通的喷嘴。当喷嘴喷射流体时，将流路中流动的流体的一部分输送到与流路连通的喷嘴。