[发明专利]用于打印头的压力控制系统

说明书

一种用于喷墨打印机的压力控制系统，包括：压力腔室；泵浦，与所述腔室流体连接并适于增加或减小所述压力腔室内的压力；可控的三通双向的阀门；及传感单元，包括一个或以上的压力传感器。所述压力传感单元与所述压力腔室流体连通，用于检测其中的压力。所述阀门具有：第一端口，可控的流体可连接到所述压力腔室；第二端口，可控的流体可连接到喷墨打印头；及第三端口，可控的且可与大气连通。所述传感单元适于将代表所述压力腔室内的压力的多个信号发送到至少一个处理器/控制器。通过接收来自所述处理器/(多个)控制器的多个控制信号来控制所述泵浦和所述阀门。本发明提供了一种用于操作所述系统的方法和一种包括所述系统的打印机。

关联申请案

此申请主张于2016年12月29日提交申请的美国临时专利申请案第62/439,950号，其内容通过引用的方式并入本文整体中。

技术领域及背景技术

在本发明的一些实施例中是有关于喷墨打印机，特别但不排他的有关于一种用于控制施加到一喷墨打印头的压力的系统。

喷墨打印技术目前用于许多应用上。例如，二维(2D)喷墨打印机(用于在一页面、其他平面或非平面上打印图案)广泛用于家用、办公和工业打印应用的桌面打印应用中。最近，2D喷墨技术已经应用于通过使用包含适用于制造有机电子元件的有机材料的墨水而在所选2D表面上印刷各种类型的整个电路及/或分立电子部件(包括电导体、电阻器、电容器、晶体管、二极管和其他电子部件)。

喷墨技术还可以适用于能够产生被定义的三维(3D)物体的3D打印机。增材制造(AM)一般为一种于其中制造一3D物体的过程，所述过程利用所述物体的一计算机模型。此过程用于各种领域，例如用于可视化、展示及机械原型，以及快速制造等目的的设计相关领域。

任何增材制造系统的基本操作是由将一3D计算机模型切片成多个薄截面，将结果转换为二维位数据，以及将所述数据供应给按一分层的方式建构一3D结构的一系统的一控制器组成。

增材制造牵涉一制造方法的许多不同方式，包含：三维打印，例如三维喷墨打印；立体光刻法(stereolithography)；层压物体制造(laminated object manufacturing)；熔融沉积成型(fused deposition modeling)；及其它方式。

在三维打印过程中，例如，从包括一个或以上的打印头的打印块分配构建材料。每个打印头具有一组或一阵列的喷嘴，材料可以从中可选的分配到一打印托盘上，以一次形成一层3D物体。取决于所述构建材料，然后可以使用也在印刷块上承载的合适装置来固化或凝固这些层。所述构建材料可包括：成型材料，形成所述物体；及支持材料，在所述物体被构建时支持所述物体。所述打印块扫描支撑结构并对其进行图案化。各种三维打印技术存在，且被揭示于例如美国专利案第6,259,962号、第6,569,373号、第6,658,314号、第6,850,334号、第7,183,335号、第7,209,797号、第7,225,045号、第7,300,619号、第7,364,686号、第7,500,846号、第7,658,976号、第7,962,237号、第8,781,615号、及第9,031,680号，以及美国申请公开案第20130040091号及第20150035186号，前述案全部都有相同的受让人，其内容通过引用的方式并入本文中。

喷墨打印头(2D和3D打印机)对正确操作有一组独特的要求。一种这样的要求是将负压(在此定义为低于打印头环境中的大气压力的压力)施加到打印头内的墨水，以避免墨水在打印头喷嘴孔处“渗漏(weeping)”。另一个要求涉及清洁打印头喷嘴孔，以避免或减少由在这些孔口/喷嘴处积聚的碎屑及/或固化墨水堵塞打印头的多个孔及/或多个喷嘴。