CN107073969A - 流体喷射装置 - Google Patents
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Abstract
在一个示例中，排出口包括多个部件，所述多个部件各自具有使气体通过的不同阻力。所述部件被布置成使得只要所述部件保持能够使所述气体渗透，所述气体就能够同时通过所有部件。
Description
背景技术
在喷墨打印机中，空气泡可以干扰墨和其它打印液体正常输送至分配喷嘴。空气泡可从外部例如经过分配喷嘴和系统连接装置、并且通过在大的温度和压力改变期间除气而进入打印液体输送系统。因此，喷墨打印机通常包括用于从打印液体输送系统中除去空气的一些类型的机构。
附图说明
图1是说明了多部件排出口的一个示例的框图。
图2是说明了例如图1所示排出口的排出口的功能特性的一个示例的图。
图3说明了一种实施多部件排出口的一个示例的喷墨打印机。
图4和图5说明了例如能够用于图3所示的空气排出口中的多部件液体-空气分离膜的一个示例。
在整个附图中，相同的部件编号表示相同或类似的部件。
具体实施方式
在一些喷墨打印机中，使空气而不是液体穿过的排出口膜被用以有助于从墨或其它打印液体中除去空气泡。在膜的干侧上的较低压力从膜的湿侧抽吸打印液体中的空气泡至干侧，其中空气能够被存储或释放至大气。用于耐用的打印条中的不经常(或根本不)更换的膜的材料必须在暴露于打印液体的时候长时间保持良好的空气可渗透性。合适的膜的材料通常具有较低的空气可渗透性，并因此相比于更具渗透性的材料降低排出率，更具渗透性的材料在暴露于打印液体之后可太快地较大程度地损失其渗透性。尽管较低的渗透性材料在正常的打印操作期间可以提供足够的排出，在用打印液体更换空气或运送流体时，它们减慢了启动时填充打印条的进程。
已经改进了多部件排出口，以使得在启动期间实现更快排出同时在暴露于打印流体的时候仍长时间地保持良好的空气可渗透性成为可能。在一个示例中，排出口包括彼此平行布置的两个膜，用以同时排出经过两个膜。一个膜具有较高的空气可渗透性(较低的阻力)，而另一个膜具有较低的空气可渗透性(较高的阻力)。双膜排出口提供了有成本效益的解决方案，以在阻力较低的膜材料暴露于打印流体之后很快失效(以致不能排出)的情况下实现更大的排出能力，用于在启动时更快填充，而不会损害长期性能。
附图中所示的且本文中所描述的示例说明但不限制要求保护的主题的范围，其在附于本说明书的权利要求书中被加以限定。示例不局限于使用墨的打印方式，还包括分配其它液体的喷墨类型和/或用于除了打印以外的用途。
图1是说明了新式的、多部件的气体排出口10的一个示例的框图。图2是说明了例如图1所示排出口10的气体排出口的功能特性的一个示例的图。首先参考图1，排出口10包括第一、阻力“较低”的部件12，部件12布置为平行于阻力“较高”的部件14，以使得只要两个部件保持能够使气体渗透，则空气或者另一种气体就能够同时排出通过两个部件12和14。上下文中的“较低”和“较高”表示起初当两个部件首次暴露于墨或者其它液体时两个部件的相对可渗透性。如下所述，部件的相对可渗透性可在初始暴露于液体之后发生改变。每个部件12、14可被构造成可使气体(例如空气)渗透和可使液体(例如墨)渗透的膜。在这个构造中，排出口10还用作气体-液体分离器。
目前，适合用于将空气从喷墨打印机中的墨中排出的膜材料的使用寿命基于膜材料的阻力而变化，其可以在暴露于墨之后发生变化。测试表明，初始空气阻力较低(空气可渗透性较高)的一些膜材料的性能在暴露于通常用于喷墨打印的墨之后可迅速退化，而初始空气阻力较高(空气可渗透性较低)的材料的性能在长时间暴露于墨之后保持平稳。阻力较低的膜材料往往具有较短的使用寿命，而阻力较高的材料具有较长的使用寿命。
图2的图说明了多部件排出口10的功能特性，其中，第一、阻力较低部件12具有比起阻力较高部件14具有较短的使用寿命。参考图2，线16表示对于图1中被实施为空气-墨分离膜的排出口部件12、14，排出口10随时间变化(例如在暴露于墨的持续时间的整个阶段)的总阻力。线16表示由线15表示的第一膜12和由线17表示的排出口膜14的合阻力。在初始阶段18的期间，由于两个膜12和14有效地使气体通过，排出口10的阻力以平稳的速率逐渐增加，这由线段20标示。在过渡阶段22的期间，由于阻力较低的膜12的性能快速退化，排出口10的阻力急剧增加，这由线段24标示，直到排出口阻力呈现与排出口10的整个剩余使用寿命期间的使用寿命较长的膜的值相对应的值，这由线段26标示。
图3说明了实施多部件空气排出口10的喷墨打印机30。图4和5详细地示出了打印机30中的排出口10的一个示例。首先参考图3，打印机30包括液体输送系统32和空气管理系统38，液体输送系统32用于将墨或者其它打印液体34输运至一个或多个打印头36，空气管理系统38用于从打印液体34中除去空气泡40。(如本文档所使用，“液体”意味着不是主要由气体组成的流体。)打印头36一般表示打印机30的用于从一个或多个开口分配液体(例如分配成滴状物42)的部件，包括也有时候被称作打印头芯片、打印头组件和/或打印条的东西。打印机30和打印头36不局限于使用墨的打印方式，还包括分配其它液体的喷墨类型和/或用于除了打印以外的用途。
液体输送系统32包括打印液体34的供应装置44和流量调节器46，流量调节器用于调节从供应装置44流到打印头36的液体34。在所示的示例中，液体34进入调节器腔室48中的流量由阀50所控制。气囊52膨胀和收缩，以通过联动装置54关闭和打开阀50。气囊52开口至大气或者连接至另一个合适的气压源。偏压弹簧56在气囊52上产生预设的力，从而在腔室48中保持期望的压力，该压力通常是轻微负压(表压)，从而有助于防止液体在打印机闲置时从打印头36中流出。过滤器58通常用以去除杂质。
空气管理系统38包括来自液体腔室48的排出口10和可操作地连接至每个排出口10的空气泵60。泵60从每个排出口10的干侧排出空气，从而降低压力，以使得打印液体34中的空气泡40能够穿过排出口膜62。膜62使得至少在输送系统32的正常工作状态内，空气泡40能够传到干侧但是阻挡液体34。
在所示的示例中，每个排出口10通过被保持在期望的低压范围内的真空贮器64被连接至泵60。当空气泡40运动经过排出口10时，贮器64中的压力将上升(即真空度降低)，以使得通过打开控制阀66并且运行泵60，必须周期性地恢复真空。而且，如所示出的示例，使用两个空气排出口10来从液体腔室48中除去空气。一个排出口10在过滤器58的上游(在液体流经腔室48的方向)，而另一个排出口10在过滤器58的下游。
图4和5更加详细地示出了排出口10的一个示例。参考图4和5，排出口10包括在腔室壳体70中的开口68和覆盖开口68的膜62。在所示的示例中，膜62包括覆盖开口68的相应第一部件72的第一、空气阻力较低(空气可渗透性较高)的部件12和覆盖开口68的相应第二部件74的第二、空气阻力较高(空气可渗透性较低)的部件14。部件12和14被彼此平行地布置，以使得空气能够同时排出通过两个部件12和14。
合适的阻力较低、空气可渗透性较高的排出口材料包括SFO ePTFE和NITTO DENKOS-NTF2122A-S06，前者具有大约2微米的特性孔尺寸，后者是具有在非织物的PET载体上的具有疏油处理的ePTFE。合适的阻力较高、可渗透性较低的排出材料包括Infuzor的品牌的膜材料，其在较厚(例如25微米)层的ePTFE上具有较薄(例如1-2微米)层的无孔PTFE。其它合适的排出口材料是可能的。例如，可预期的是，PTFE和当前可用的其它“可透气”织物中的一些可被修改，从而为每个排出口部件12、14提供期望的功能特性。
在实施页宽打印条36的例如图1所示的打印机10的喷墨打印机的一个示例中，可以预期每个排出口10在横跨排出口的压差处于12至80inH2O的情况下，以至少10cc/分钟的速率排出空气，从而用墨填充打印条，并随后在打印头的使用寿命的整个期间，以至少0.5cc/周的速率排出空气。尽管实际的排出能力和用于输送期望能力的每个排出口的大小将会依赖于具体的实施方式发生变化，可预期的是，小于0.35inH2O/(cm/min)的用于填充打印条的总阻力以及小于150,000inH2O/(cm/min)的在排出口使用寿命的整个阶段的总阻力能够提供足够的排出效果。
排出口部件12、14的其它构造/布置方式是可能的。对于一个示例，可以使用多于两个排出口部件并且/或者具有在流量和使用寿命两个方面变化的特性。对于另一个示例，排出口部件12、14的其它形状是可能的，包括盘形和环形。
权利要求书中使用的“一”和“一个”意味着一个或多个。
附图中所示的且上文中所描述的示例说明但不限制专利的范围，其在所附权利要求书中被加以限定。
Claims (13)
1.一种排出口，其包括多个部件，所述部件各自具有使气体通过的不同阻力，所述部件被布置成使得只要所述部件保持能够使所述气体渗透，所述气体就能够同时穿过所有部件。
2.如权利要求1所述的排出口，其中，每个部件是使气体通过而不是使液体通过。
3.如权利要求2所述的排出口，其中，所述部件共同使得在所述排出口首次暴露于所述液体之后，气体以第一速率通过达第一持续时间，随后以低于所述第一速率的第二速率通过达长于所述第一持续时间的第二持续时间。
4.如权利要求3所述的排出口，其中，所述气体是空气并且所述液体是墨。
5.如权利要求4所述的分离器，其中，所述多个部件中的一个的气体阻力比所述多个部件中的另一个增加更快。
6.一种排出口，其被构造成使气体而不是液体在一压差下通过所述排出口，并且在所述排出口首次暴露于所述液体之后使所述气体在所述压差下以第一速率通过达第一持续时间，并且随后以比所述第一速率更慢的第二速率通过。
7.如权利要求6所述的排出口，其包括初始阻力较低的部件和初始阻力较高的部件，所述部件被相对彼此地布置，以使得至少在所述第一持续时间的整个阶段，所述气体能够同时排出经过全部两个部件。
8.如权利要求7所述的排出口，其中，每个部件包括不同的膜，所述膜被相对彼此地布置，以使得至少在所述第一持续时间的整个阶段，所述气体能够同时通过全部两个膜。
9.如权利要求7所述的排出口，其中，所述第一膜具有在第一持续时间内的第一气体阻力，并且所述第二膜具有在长于所述第一持续时间的第二持续时间内的第二气体阻力。
10.一种系统，其包括：
容纳打印流体的腔室；
容纳空气的贮器；和
排出口，空气而不是液体能够在跨过所述排出口的压差范围内从所述腔室通过所述排出口并到达所述贮器，所述排出口包括：
第一膜，其在第一持续时间内具有第一空气阻力；和
第二膜，其被布置成使空气在通过所述第一膜的同时通过所述第二膜，所述第二膜在所述第一持续时间内具有大于所述第一空气阻力的第二空气阻力。
11.如权利要求10所述的系统，其中，所述压差处于12至80inH2O的范围。
12.如权利要求11所述的系统，其中，所述膜共同使得在所述排出口首次暴露于液体之后，空气以第一速率通过达第一持续时间，随后以低于所述第一速率的第二速率通过达长于所述第一持续时间的第二持续时间。
13.如权利要求12所述的系统，其中，所述第一膜的所述空气阻力比所述第二膜的所述空气阻力增加更快。
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