[发明专利]液滴喷射装置中的流体再循环

说明书

技术领域

本说明书整体涉及流体液滴喷射。

背景技术

在一些流体喷射装置中，包括流体泵吸室和喷嘴的流动路径可形成在基底中。诸如在打印操作中流体液滴可从喷嘴喷射到介质上。流体泵吸室可由诸如热或压电致动器的换能器致动，并当致动时，流体泵吸室可引起流体液滴通过喷嘴的喷射。介质可相对于流体喷射装置例如沿着介质扫描方向运动。流体液滴的喷射可通过介质的运动来定时，以使流体液滴位于介质上的期望位置。流体喷射装置通常包括多个喷嘴，诸如带有一组对应的流体路径和相关的致动器的一排或一组喷嘴，并且从每个喷嘴喷射的液滴可由一个或多个控制器独立地控制。通常理想的是，喷射大小和速度均匀并且沿着相同方向的流体液滴，以在介质上提供均匀的流体液滴沉积。

发明内容

本说明书描述了涉及用于流体液滴喷射的系统、设备和方法的技术。

在一个方面，本文公开的系统、设备和方法的特征在于具有在流体歧管和基底之间的流体分布层的打印头模块。流体歧管包括流体供应室和流体返回室。基底至少具有包括喷嘴入口、喷嘴和喷嘴出口的流动路径。流体分布层包括至少一个流体供应通道。流体供应通道包括与流体供应室流体连通的供应入口以及与流体返回室流体连通的返回侧旁路。流体供应通道还与基底中的至少一个流动路径的喷嘴入口流体连通。流体分布层还可包括至少一个流体返回通道。流体返回通道包括与流体供应室流体连通的供应侧旁路以及与流体返回室流体连通的返回出口。流体返回通道还与基底中的至少一个流动路径的喷嘴出口流体连通。基底中的至少一个喷嘴出口与上述至少一个喷嘴入口流体连通。

在打印头模块中，可按以下次序通过流体分布层形成第一循环路径：从流体供应室开始，到达流体地连接流体供应室和流体供应通道的供应入口，通过供应入口并进入流体供应通道，穿过流体供应通道的长度到达将流体供应通道流体地连接至流体返回室的返回侧旁路，通过返回侧旁路，并在流体返回室中结束。

在打印头模块中，可按以下次序通过基底形成第二循环路径：从流体供应通道开始，通过基底中的喷嘴入口，穿过基底中的流动路径的长度，通过基底中的喷嘴出口，并在流体返回通道中结束。

在返回通道包括返回出口和供应侧旁路的多个实施方式中，可按以下次序在流体分布层中形成第三循环，从流体供应室开始，到达流体地连接流体供应室和流体返回通道的供应侧旁路，通过供应侧旁路并进入流体返回通道，穿过流体返回通道的长度，到达流体地连接流体返回通道和流体返回室的返回出口，通过返回出口，并在流体返回室中结束。

在多个实施方式中，可在流体歧管中从流体返回室至流体供应室形成第四循环。

在一个方面，流体分布层可包括多个流体供应通道和多个流体返回通道，并且基底可包括多个流动路径。流体供应通道和流体返回通道可彼此平行，并在流体分布层中交替布置。流体分布层可为平行于基底中的平面状喷嘴层的平面层。每个流体供应通道可被构造为通过将流体供应通道流体地连接至流体供应室的对应的供应入口从流体供应室接收流体，以及使接收到的流体的一部分通过通道离开以通过流体地连接流体供应通道和流体返回室的对应的返回侧旁路到达流体返回室。每个流体供应通道通过流动路径的对应的喷嘴入口与一个或多个流动路径流体连通。每个流动路径被构造为通过流动路径的对应的喷嘴入口在对应的流体供应通道中接收至少一些流体，并使流体通过通道到达流动路径的对应的喷嘴出口。每个流体返回通道通过流动路径的对应的喷嘴出口与一个或多个流动路径流体连通，并被构造为从流动路径接收未喷射的流体，并使未喷射的流体通过流体地连接流体返回通道和流体返回室的对应的返回出口返回到流体返回室。每个流体返回通道还可被构造为通过将流体返回通道流体地连接至流体供应室的对应的供应侧旁路从流体供应室接收流体，并使接收到的流体通过对应的返回出口返回到流体返回室。

在多个实施方式中，还可包括一个或多个以下特征。例如，流体分布层中的一个或多个流体供应通道的每个可为细长通道，其在靠近流体供应室的第一远端具有供应入口，并在靠近流体返回室的第二远端具有返回侧旁路。返回侧旁路的流阻可为供应入口的流阻的若干倍。返回侧旁路的较高流阻可导致返回侧旁路的流量与供应入口的流量相比较低。例如，供应入口可为在流体供应通道和流体供应室之间的分界处中的第一孔，并且返回侧旁路可为在流体供应通道和流体返回室之间的分界处中的第二孔。第二孔的尺寸可小于第一孔的尺寸（例如，返回侧旁路可为供应入口的尺寸的1/50）。增大返回侧旁路的流阻和约束其流量的其它装置是可以的。