CN103241003A - 液体喷射装置 - Google Patents
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Abstract
一种液体喷射装置包括:头,头包括:被配置成喷射液体的喷嘴;被连续地供应液体的供应口;以及回收口,从该回收口连续地回收液体;供应流体通道,通过该供应流体通道将液体供应到该头;以及回收流体通道,通过该回收流体通道从该头回收液体。在头内部的从供应口到喷嘴的流体通道阻力是R_HEAD_IN。在头内部的从喷嘴到回收口的流体通道阻力是R_HEAD_OUT。供应流体通道的流体通道阻力是R_CHANNEL_IN。回收流体通道的流体通道阻力是R_CHANNEL_OUT。对供应流体通道和回收流体通道进行布设,以致当R_HEAD_IN>R_HEAD_OUT时满足R_CHANNEL_IN>R_CHANNEL_OUT的条件,或当R_HEAD_IN<R_HEAD_OUT时,满足R_CHANNEL_IN<R_CHANNEL_OUT的条件。
Description
技术领域
本发明涉及液体喷射装置,且更具体地涉及对液体喷射装置中的流体通道(flow channel)的布设进行优化的技术,在该液体喷射装置中,从液体喷射头的喷嘴喷射的液体被供应到液体喷射头,同时通过液体喷射头循环。
背景技术
被配置成喷射液体(例如,油墨的小滴)的液体喷射头(例如,在下文简单地称为“头”的喷墨头)具有的问题在于:如果头内部的液体包含气泡或具有增大的粘度,则喷射缺陷出现。为了防止由头内部的液体中的气泡或头内部的液体的增大的粘度引起的这样的喷射缺陷,已知的技术向头供应液体,同时使液体通过头循环。
在向头供应液体同时使液体通过头循环的情况下,必须向头稳定地供应液体,以便精确地控制液体从头的喷射。在这里,“稳定地供应液体”意味着在供应液体的同时尽可能抑制所供应的液体中的压力变化。
为了抑制所供应的液体中的压力变化,在流体通道(液体通过其被供应)中布置阻尼器(damper)的方法是已知的(例如见日本专利申请公布No.2009-101516)。
日本专利申请公布No.2007-313884描述了用于通过控制在供应侧上的罐内部的液体中产生的每单位体积的能量和在回收侧上的罐内部的液体中产生的每单位体积的能量来抑制所供应的液体中的压力变化以便维持所规定的关系的技术。
发明内容
存在减小所供应的液体中的压力变化的两种主要方法。一种方法是使用阻尼器,如在日本专利申请公布No.2009-101516中描述的那样。另一种方法是缩短用于将液体输送到该头的管的长度和/或增大该管的内径。
如在日本专利申请公布No.2009-101516中的阻尼器的使用是有效的,但需要布置阻尼器的空间。因此,例如如果在液体喷射装置内部没有能够容纳阻尼器的空间,则基于缩短管长度或增大管直径的方法变得重要。
由于下面的原因,缩短管长度或增大管直径在抑制所供应的液体中的压力变化方面是有效的。流经头和周边管的液体的流速随着液体的小滴从头的喷射而变化。管可被表示为在流体力学方面具有流体通道阻力和流体惯性(fluid inertance)两种特性的元件,并且当管被比作电路中的元件时,该管对应于具有电阻和电感两种特性的电气元件。在这种情况下,流体力学的“压力”对应于电学的“电压”。如果流经管的液体的流速的变化由于液体从该头的小滴喷射而发生,则管的流体通道阻力和流体惯性极大地促进供应到头的液体的压力变化。关于具有长度L和直径D的管,该管的流体通道阻力的幅值R与LD-4成比例,而管的流体惯性的幅值M与LD-2成比例。因此,为了减小流体通道阻力R和流体惯性M,缩短管长度L和/或增大管直径D是有效的。
从这个观点看,当考虑具有行式头(line head)的液体喷射装置时,因为大量液体被喷射,所以如果液体的流体通道的不适当的布设被选择(例如,如果流体通道被制造地太长),则存在的问题是:压力变化将变得如此大以致不能利用阻尼器来充分消除它。
而且,即使仔细地设计流体通道的布设,缩短所有的管在物理上也是不可能的。
在日本专利申请公布No.2007-313884中,通过控制在供应侧上的罐内部的液体中产生的每单位体积的能量和在回收侧上的罐内部的液体中产生的每单位体积的能量来抑制液体压力变化,以便维持所规定的条件;然而,如果执行高速打印,则存在的问题是喷射周期将变得如此短以致不能响应于喷射来令人满意地执行控制。
鉴于这些情况创造了本发明,本发明的目的是提供一种液体喷射装置,该液体喷射装置能够将待从喷嘴喷射的液体稳定地供应到液体喷射头并且还能够精确地控制液体从喷嘴的喷射。
为了达到前述目的,本发明涉及一种液体喷射装置,其包括:头,该头包括:被配置成喷射液体的喷嘴;供应口,向该供应口连续地供应液体;以及回收口,从该回收口连续地回收液体;供应流体通道,通过该供应流体通道将液体供应到头;以及回收流体通道,通过该回收流体通道从头回收液体,其中:在头内从供应口到喷嘴的流体通道阻力是R_HEAD_IN,在头内部的从喷嘴到回收口的流体通道阻力是R_HEAD_OUT,供应流体通道的流体通道阻力是R_CHANNEL_IN,以及回收流体通道的流体通道阻力是R_CHANNEL_OUT;当R_HEAD_IN>R_HEAD_OUT时,对供应流体通道和回收流体通道进行布设,以致满足R_CHANNEL_IN>R_CHANNEL_OUT的条件;而当R_HEAD_IN<R_HEAD_OUT时,对供应流体通道和回收流体通道进行布设,以致满足R_CHANNEL_IN<R_CHANNEL_OUT的条件。
根据本发明的这个方面,在连续地供应和回收从喷嘴喷射的液体的液体喷射头(所谓的循环头)中,基于该头内部形成的流体通道的流体通道阻力来布设供应流体通道和回收流体通道。在循环头内部有多个流体通道。该头内部的这些流体通道被构成为在供应侧(喷嘴的上游侧)和回收侧(喷嘴的下游侧)上具有一定的流体通道阻力。当液体的小滴从喷嘴喷射时,流经头内部的流体通道的液体的流速发生变化。该变化是更容易地传播到供应流体通道还是传播到回收流体通道是由头内部的供应流体通道的流体通道阻力与头内部的回收流体通道的流体通道阻力之间的比率来决定的。例如,如果头内部的供应流体通道阻力(R_HEAD_IN)大于头内部的回收流体通道阻力(R_HEAD_OUT),即,如果R_HEAD_IN>R_HEAD_OUT,则流速的变化容易传播到回收流体通道。相反,如果头内部的回收流体通道阻力(R_HEAD_OUT)大于头内部的供应流体通道阻力(R_HEAD_IN),即,如果R_HEAD_IN<R_HEAD_OUT,则流速的变化容易传播到供应流体通道。因此,如果头内部的供应流体通道阻力(R_HEAD_IN)大于头内部的回收流体通道阻力(R_HEAD_OUT),即,如果R_HEAD_IN>R_HEAD_OUT,则供应流体通道和回收流体通道被布设成使得供应流体通道的流体通道阻力(R_CHANNEL_IN)大于回收流体通道的流体通道阻力(R_CHANNEL_OUT)。相反,如果头内部的回收流体通道阻力(R_HEAD_OUT)大于头内部的供应流体通道阻力(R_HEAD_IN),即,如果R_HEAD_IN<R_HEAD_OUT,则供应流体通道和回收流体通道被布设成使得回收流体通道的流体通道阻力(R_CHANNEL_OUT)大于供应流体通道的流体通道阻力(R_CHANNEL_IN)。以这种方式,在本发明的这个方面中,基于头内部形成的流体通道的流体通道阻力来布设供应流体通道和回收流体通道。相应地,可以有效地抑制压力变化的发生。此外,通过这个手段,可以向头稳定地供应待从喷嘴喷射的液体,并且可精确地控制液体的小滴从喷嘴的喷射。例如通过调节构成供应流体通道和回收流体通道的管的直径(流体通道直径或管直径)和长度(流体通道长度或管长度)或通过布置起到阻力作用的构件(例如过滤器),来实现流体通道的布设。更具体地,布设是一种概念,该概念不仅涉及调节或选择构成流体通道的管的长度和直径,而且包括在流体通道中布置形成阻力的构件(例如过滤器)。
优选地,对供应流体通道和回收流体通道进行布设,同时对供应流体通道和回收流体通道的流体通道直径和流体通道长度进行选择,以致满足条件。
流体通道阻力根据流体通道的直径(内径)和流体通道的长度而变化。因此,在本发明的这个方面中,对供应流体通道和回收流体通道进行布设,以致通过选择供应流体通道和回收流体通道的流体通道直径和流体通道长度来满足上面指定的流体通道阻力的条件。例如,如果头内部的供应流体通道阻力(R_HEAD_IN)大于头内部的回收流体通道阻力(R_HEAD_OUT),即,如果R_HEAD_IN>R_HEAD_OUT,则使构成回收流体通道的管的流体通道长度(管长度)比构成供应流体通道的管的流体通道长度(管长度)短。可替代地,使构成回收流体通道的管的流体通道直径(管直径)比构成供应流体通道的管的流体通道直径(管直径)大。相反,如果头内部的回收流体通道阻力(R_HEAD_OUT)大于头内部的供应流体通道阻力(R_HEAD_IN),即,如果R_HEAD_IN<R_HEAD_OUT,则使构成供应流体通道的管的流体通道长度比构成回收流体通道的管的流体通道长度短。可替代地,使构成供应流体通道的管的流体通道直径比构成回收流体通道的管的流体通道直径大。相应地,可以通过简单的构成来有效地抑制压力变化的发生。而且,因为允许了具有规定长度或更大的流体通道,基于头内部形成的供应流体通道的流体通道阻力与在头内部形成的回收流体通道的流体通道阻力之间的比率,则可以提高布设的自由度。
优选地,在对供应流体通道和回收流体通道进行布设的同时使供应流体通道和回收流体通道中的至少一个设置有过滤设备和脱气设备中的至少一个,以致满足条件。
被布置在流体通道中的过滤设备或脱气设备具有高流体通道阻力。因此,例如,如果头内部的供应流体通道阻力(R_HEAD_IN)大于头内部的回收流体通道阻力(R_HEAD_OUT),即,如果R_HEAD_IN>R_HEAD_OUT,则将过滤设备或脱气设备布置在供应流体通道中。相反,如果头内部的回收流体通道阻力(R_HEAD_OUT)大于头内部的供应流体通道阻力(R_HEAD_IN),即,如果R_HEAD_IN<R_HEAD_OUT,则将过滤设备或脱气设备布置在回收流体通道中。因此,能够适当地布置过滤设备或脱气设备,同时抑制压力变化。
优选地,液体喷射装置还包括:供应流体通道所连接到的供应罐;以及回收流体通道所连接到的回收罐,其中通过供应罐和回收罐之间的水头压差(hydraulic head pressure differential)来将液体供应到头。
根据本发明的这个方面,通过供应罐和回收罐之间的水头压差来连续地将液体供应到该头并从该头回收液体。通过借助于水头压差来供应液体,可以更稳定地供应液体而没有任何波动。
还优选地,液体喷射装置还包括:被配置成将液体通过供应流体通道输送到头的供应泵;被布置在供应流体通道中的供应阻尼器;被配置成从该头通过回收流体通道来输送液体的回收泵;以及被布置在回收流体通道中的回收阻尼器。
根据本发明的这个方面,通过供应泵和回收泵连续地将液体供应到头和从该头回收液体。通过使用这些泵,可以有效地供应流体。另一方面,通过使用这些泵,在流体通道中流动的液体中出现波动,但通过布置供应阻尼器和回收阻尼器,可以有效地消除这些泵的波动行为。供应阻尼器被布置在供应泵和头之间,而回收阻尼器被布置在回收泵和头之间。此外,在这种情况下,从供应阻尼器到该头的流体通道阻力是供应流体通道的流体通道阻力(R_CHANNEL_IN),而从该头到回收阻尼器的流体通道阻力是回收流体通道的流体通道阻力(R_CHANNEL_OUT)。
为了达到前述目的,本发明还涉及一种液体喷射装置,其包括:包括多个头模块的头,每个头模块包括:被配置成喷射液体的喷嘴;个体供应口,将液体连续地供应到该个体供应口;以及个体回收口,将液体从该个体回收口连续地回收;多个个体供应流体通道,通过所述多个个体供应流体通道将液体分别供应到头模块;公共供应流体通道,通过该公共供应流体通道将液体供应到与公共供应流体通道具有分流连接的个体供应流体通道;多个个体回收流体通道,通过所述多个个体回收流体通道将液体分别从头模块回收;以及公共回收流体通道,通过该公共回收流体通道将液体从具有与公共回收流体通道的支流连接的个体回收流体通道回收,其中:在每个头模块内部的从个体供应口到喷嘴的流体通道阻力是R_MODULE_IN,在每个头模块内部的从喷嘴到个体回收口的流体通道阻力是R_MODULE_OUT,公共供应流体通道的流体通道阻力是R_C-CHANNEL_IN,而公共回收流体通道的流体通道阻力是R_C-CHANNEL_OUT;当R_MODULE_IN>R_MODULE_OUT时,对公共供应流体通道和公共回收流体通道进行布设,以致满足R_C-CHANNEL_IN>R_C-CHANNEL_OUT的条件;而当R_MODULE_IN<R_MODULE_OUT时,对公共供应流体通道和公共回收流体通道进行布设,以致满足R_C-CHANNEL_IN<R_C-CHANNEL_OUT的条件。
根据本发明的这个方面,在通过将多个头模块结合在一起来配置的循环头中,基于头模块内部的流体通道的流体通道阻力,对公共供应流体通道和公共回收流体通道进行布设。在构成头的各个头模块内部存在多个流体通道。例如,如果头模块内部的供应流体通道阻力(R_MODULE_IN)大于头模块内部的回收流体通道阻力(R_MODULE_OUT),即,如果R_MODULE_IN>R_MODULE_OUT,则流速的变化容易传播到回收流体通道。相反,如果头模块内部的回收流体通道阻力(R_MODULE_OUT)大于头模块内部的供应流体通道阻力(R_MODULE_IN),即,如果R_MODULE_IN<R_MODULE_OUT,则流速的变化容易传播到供应流体通道。因此,如果头模块内部的供应流体通道阻力(R_MODULE_IN)大于头模块内部的回收流体通道阻力(R_MODULE_OUT),即,如果R_MODULE_IN>R_MODULE_OUT,则公共供应流体通道和公共回收流体通道被布设成使得公共供应流体通道的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_IN)大于公共回收流体通道的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_OUT)。相反,如果头模块内部的回收流体通道阻力(R_MODULE_OUT)大于头模块内部的供应流体通道阻力(R_MODULE_IN),即,如果R_MODULE_IN<R_MODULE_OUT,则公共供应流体通道和公共回收流体通道被布设成使得公共回收流体通道的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_OUT)大于公共供应流体通道的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_IN)。以这种方式,在本发明的这个方面中,基于头模块内部形成的流体通道的流体通道阻力,来布设公共供应流体通道和公共回收流体通道。因此,可以有效地抑制压力变化的发生。此外,通过这个手段,可以将从喷嘴喷射的液体稳定地供应到头,且能够精确地控制液体的小滴从喷嘴的喷射。例如通过调节构成供应流体通道和回收流体通道的管的直径(流体通道直径或管直径)和长度(流体通道长度或管长度)或通过布置起到阻力作用的构件(例如过滤器),来实现流体通道的布设。
优选地,每个个体供应流体通道的流体通道阻力是R_I-CHANNEL_IN,而每个个体回收流体通道的流体通道阻力是R_I-CHANNEL_OUT;当R_MODULE_IN>R_MODULE_OUT时,对个体供应流体通道、个体回收流体通道、公共供应流体通道和公共回收流体通道进行布设,以致满足R_I-CHANNEL_IN>R_I-CHANNEL_OUT和R_C-CHANNEL_IN>R_C-CHANNEL_OUT的条件;而当R_MODULE_IN<R_MODULE_OUT时,对个体供应流体通道、个体回收流体通道、公共供应流体通道和公共回收流体通道进行布设,以致满足R_I-CHANNEL_IN<R_I-CHANNEL_OUT和R_C-CHANNEL_IN<R_C-CHANNEL_OUT的条件。
根据本发明的这个方面,如果头模块内部的供应流体通道阻力(R_MODULE_IN)大于头模块内部的回收流体通道阻力(R_MODULE_OUT),即,如果R_MODULE_IN>R_MODULE_OUT,则个体供应流体通道和个体回收流体通道被布设成使得个体供应流体通道的流体通道阻力(R_I-CHANNEL_IN)大于个体回收流体通道的流体通道阻力(R_I-CHANNEL_OUT),并且公共供应流体通道和公共回收流体通道被布设成使得公共供应流体通道的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_IN)大于公共回收流体通道的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_OUT)。相反,如果头模块内部的回收流体通道阻力(R_MODULE_OUT)大于头模块内部的供应流体通道阻力(R_MODULE_IN),即,如果R_MODULE_IN<R_MODULE_OUT,则个体供应流体通道和个体回收流体通道被布设成使得个体回收流体通道的流体通道阻力(R_I-CHANNEL_OUT)大于个体供应流体通道的流体通道阻力(R_I-CHANNEL_IN),并且公共供应流体通道和公共回收流体通道被布设成使得公共回收流体通道的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_OUT)大于公共供应流体通道的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_IN)。以这种方式,在本发明的这个方面中,基于头模块内部形成的流体通道的流体通道阻力来布设个体供应流体通道、个体回收流体通道、公共供应流体通道和公共回收流体通道。换句话说,在个体头模块中的压力变化不能被忽略的情况下,如在本发明的这个方面中的那样,基于头模块内部形成的流体通道的流体通道阻力来布设个体供应流体通道和个体回收流体通道。相应地,可以有效地抑制压力变化的发生。此外,通过这个手段,可以将从喷嘴喷射的液体稳定地供应到该头,并且能够精确地控制液体的小滴从喷嘴的喷射。
优选地,在对个体供应流体通道、个体回收流体通道、公共供应流体通道和公共回收流体通道进行布设的同时,对个体供应流体通道、个体回收流体通道、公共供应流体通道和公共回收流体通道的流体通道直径和流体通道长度进行选择,以致满足条件。
流体通道阻力随着流体通道的直径和长度而变化。因此,在本发明的这个方面中,对个体供应流体通道、个体回收流体通道、公共供应流体通道和公共回收流体通道进行布设,以致通过选择个体供应流体通道、个体回收流体通道、公共供应流体通道和公共回收流体通道的流体通道直径和流体通道长度来满足上面规定的流体通道阻力的条件。相应地,可以通过简单的构成来有效地抑制压力变化的发生。而且,因为允许具有规定长度或更大的流体通道,基于头内部形成的供应流体通道的流体通道阻力与头内部形成的回收流体通道的流体通道阻力之间的比率,则可以提高布设的自由度。
优选地,对个体供应流体通道、个体回收流体通道、公共供应流体通道和公共回收流体通道进行布设的同时,使个体供应流体通道、个体回收流体通道、公共供应流体通道和公共回收流体通道中的至少一个设置有过滤设备和脱气设备中的至少一个,以致满足条件。
被布置在流体通道中的过滤设备或脱气设备具有高流体通道阻力。因此,例如,如果头模块内部的供应流体通道阻力(R_MODULE_IN)大于头模块内部的回收流体通道阻力(R_MODULE_OUT),即,如果R_MODULE_IN>R_MODULE_OUT,则将过滤设备或脱气设备布置在公共供应流体通道中。相反,如果头模块内部的回收流体通道阻力(R_MODULE_OUT)大于头模块内部的供应流体通道阻力(R_MODULE_IN),即,如果R_MODULE_IN<R_MODULE_OUT,则将过滤设备或脱气设备布置在公共回收流体通道中。因此,能够适当地布置过滤设备或脱气设备,同时抑制压力变化。
优选地,液体喷射装置还包括:公共供应流体通道所连接到的供应罐;以及公共回收流体通道所连接到的回收罐,其中通过供应罐和回收罐之间的水头压差来将液体供应到该头。
根据本发明的这个方面,通过供应罐和回收罐之间的水头压差来将液体连续地供应到头(头模块)并从头(头模块)连续地回收液体。通过借助于水头压差来供应液体,可以更稳定地供应液体而没有任何波动。
还优选地,液体喷射装置还包括:被配置成将液体通过公共供应流体通道输送到头的供应泵;被布置在公共供应流体通道中的供应阻尼器;被配置成通过公共回收流体通道从该头输送液体的回收泵;以及被布置在公共回收流体通道中的回收阻尼器。
根据本发明的这个方面,通过供应泵和回收泵将液体连续地供应到头(头模块)和从头(头模块)连续地回收液体。通过使用这些泵,可以有效地供应流体。另一方面,通过使用泵,在流体通道中流动的液体中出现波动,但通过布置供应阻尼器和回收阻尼器,可以有效地消除泵的波动行为。供应阻尼器被布置在供应泵与到个体供应流体通道的分流点之间,而回收阻尼器布置在回收泵与个体供应流体通道的支流点之间。此外,在这种情况下,从供应阻尼器到分流点的流体通道阻力是供应流体通道的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_IN),而从支流点到回收阻尼器的流体通道阻力是回收流体通道的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_OUT)。
为了达到前述目的,本发明还涉及一种液体喷射装置,其包括:头,该头包括:被配置成喷射液体的喷嘴;供应口,将液体连续地供应到该供应口;以及回收口,从该回收口连续地回收液体;供应流体通道,通过该供应流体通道将液体供应到该头;以及回收流体通道,通过该回收流体通道从该头回收液体,其中:在头内部的从供应口到喷嘴的惯性是M_HEAD_IN,在头内部的从喷嘴到回收口的惯性是M_HEAD_OUT,供应流体通道的惯性是M_CHANNEL_IN,以及回收流体通道的惯性是M_CHANNEL_OUT;当M_HEAD_IN>M_HEAD_OUT时,对供应流体通道和回收流体通道进行布设,以致满足M_CHANNEL_IN>M_CHANNEL_OUT的条件;而当M_HEAD_IN<M_HEAD_OUT时,对供应流体通道和回收流体通道进行布设,以致满足M_CHANNEL_IN<M_CHANNEL_OUT的条件。
根据本发明的这个方面,在所谓的循环头中,基于头内部形成的流体通道的惯性,来布设供应流体通道和回收流体通道。如上所述,由液体从喷嘴的喷射引起的压力变化是更容易传播到供应流体通道还是更容易传播到回收流体通道是由头内部的流体通道阻力决定的,并且这也适用于头内部的惯性。更具体地,压力变化是更容易传播到供应流体通道还是传播到回收流体通道是由头内部形成的供应流体通道的惯性与头内部形成的回收流体通道的惯性之间的比率来决定的。例如,如果头内部的供应侧惯性(M_HEAD_IN)大于头内部的回收侧惯性(M_HEAD_OUT),即,如果M_HEAD_IN>M_HEAD_OUT,则流速的变化容易传播到回收流体通道。相反,如果头内部的回收侧惯性(M_HEAD_OUT)大于头内部的供应侧惯性(M_HEAD_IN),即,如果M_HEAD_IN<M_HEAD_OUT,则流速的变化容易传播到供应流体通道。因此,如果头内部的供应侧惯性(M_HEAD_IN)大于头内部的回收侧惯性(M_HEAD_OUT),即,如果M_HEAD_IN>M_HEAD_OUT,则供应流体通道和回收流体通道被布设成使得供应流体通道的惯性(M_CHANNEL_IN)大于回收流体通道的回收流体通道阻力(M_CHANNEL_OUT)。相反,如果头内部的回收侧惯性(M_HEAD_OUT)大于头内部的供应侧惯性(M_HEAD_IN),即,如果M_HEAD_IN<M_HEAD_OUT,则供应流体通道和回收流体通道被布设成使得回收流体通道的惯性(M_CHANNEL_OUT)大于供应流体通道的惯性(M_CHANNEL_IN)。以这种方式,在本发明的这个方面中,基于头内部形成的流体通道的惯性来布设供应流体通道和回收流体通道。相应地,可以有效地抑制压力变化的发生。此外,通过这个手段,可以将从喷嘴喷射的液体稳定地供应到头,并且可精确地控制液体的小滴从喷嘴的喷射。例如通过调节构成供应流体通道和回收流体通道的管的直径(流体通道直径或管直径)和长度(流体通道长度或管长度)或通过布置起到阻力作用的构件(例如过滤器),来实现流体通道的布设。
优选地,在对供应流体通道和回收流体通道进行布设的同时,对供应流体通道和回收流体通道的流体通道直径和流体通道长度进行选择,以致满足条件。
与流体通道阻力类似,惯性随着流体通道的直径和长度而变化。因此,在本发明的这个方面中,对供应流体通道和回收流体通道进行布设,以致通过选择供应流体通道和回收流体通道的流体通道直径和流体通道长度来满足上面规定的惯性的条件。例如,如果头内部的供应侧惯性(M_HEAD_IN)大于头内部的回收侧惯性(M_HEAD_OUT),即,如果M_HEAD_IN>M_HEAD_OUT,则使构成回收流体通道的管的流体通道长度(管长度)比构成供应流体通道的管的流体通道长度(管长度)短。可替代地,使构成回收流体通道的管的流体通道直径(管直径)比构成供应流体通道的管的流体通道直径(管直径)大。相反,如果头内部的回收侧惯性(M_HEAD_OUT)大于头内部的供应侧惯性(M_HEAD_IN),即,如果M_HEAD_IN<M_HEAD_OUT,则使构成供应流体通道的管的流体通道长度比构成回收流体通道的管的流体通道长度短。可替代地,使构成供应流体通道的管的流体通道直径比构成回收流体通道的管的流体通道直径大。相应地,可以通过简单的构成来有效地抑制压力变化的发生。而且,因为允许具有规定长度或更大的流体通道,基于头内部形成的供应流体通道的惯性与在头内部形成的回收流体通道的惯性之间的比率,则可以提高布设的自由度。
优选地,在对供应流体通道和回收流体通道进行布设的同时,使供应流体通道和回收流体通道中的至少一个设置有过滤设备和脱气设备中的至少一个,以致满足条件。
布置在流体通道中的过滤设备或脱气设备具有高流体通道阻力。因此,例如,如果头内部的供应侧惯性(M_HEAD_IN)大于头内部的回收侧惯性(M_HEAD_OUT),即,如果M_HEAD_IN>M_HEAD_OUT,则将过滤设备或脱气设备布置在供应流体通道中。相反,如果头内部的回收侧惯性(M_HEAD_OUT)大于头内部的供应侧惯性(M_HEAD_IN),即,如果M_HEAD_IN<M_HEAD_OUT,则将过滤设备或脱气设备布置在回收流体通道中。因此,能够适当地布置过滤设备或脱气设备,同时抑制压力变化。
优选地,液体喷射装置还包括:供应流体通道所连接到的供应罐;以及回收流体通道所连接到的回收罐,其中通过供应罐和回收罐之间的水头压差将液体供应到头。
根据本发明的这个方面,通过供应罐和回收罐之间的水头压差来连续地将液体供应到头并从头回收液体。通过借助于水头压差来供应液体,可以更稳定地供应液体而没有任何波动。
还优选地,液体喷射装置还包括:配置成通过供应流体通道将液体输送到头的供应泵;被布置在供应流体通道中的供应阻尼器;被配置成通过回收流体通道从头输送液体的回收泵;以及被布置在回收流体通道中的回收阻尼器。
根据本发明的这个方面,通过供应泵和回收泵连续地将液体供应到头和从头回收液体。通过使用泵,可以有效地供应流体。另一方面,通过使用泵,在流体通道中流动的液体中出现波动,但通过布置供应阻尼器和回收阻尼器,可以有效地消除泵的波动行为。供应阻尼器被布置在供应泵和头之间,而回收阻尼器被布置在回收泵和头之间。此外,在这种情况下,从供应阻尼器到该头的惯性是供应流体通道的惯性(M_CHANNEL_IN),而从该头到回收阻尼器的惯性是回收流体通道的惯性(M_CHANNEL_OUT)。
为了达到前述目的,本发明还涉及一种液体喷射装置,其包括:包括多个头模块的头,每个头模块包括:被配置成喷射液体的喷嘴;个体供应口,将液体连续地供应到该个体供应口;以及个体回收口,从该个体回收口连续地回收液体;多个个体供应流体通道,通过所述多个个体供应流体通道将液体分别供应到头模块;公共供应流体通道,通过该公共供应流体通道将液体供应到与公共供应流体通道具有分流连接的个体供应流体通道;多个个体回收流体通道,通过所述多个个体回收流体通道将液体分别从头模块回收;以及公共回收流体通道,通过该公共回收流体通道将液体从具有与公共回收流体通道的支流连接的个体回收流体通道回收,其中:在每个头模块内部的从个体供应口到喷嘴的惯性是M_MODULE_IN,在每个头模块内部的从喷嘴到个体回收口的惯性是M_MODULE_OUT,公共供应流体通道的惯性是M_C-CHANNEL_IN,以及公共回收流体通道的惯性是M_C-CHANNEL_OUT;当M_MODULE_IN>M_MODULE_OUT时,对公共供应流体通道和公共回收流体通道进行布设,以致满足M_C-CHANNEL_IN>M_C-CHANNEL_OUT的条件;而当M_MODULE_IN<M_MODULE_OUT时,对公共供应流体通道和公共回收流体通道进行布设,以致满足M_C-CHANNEL_IN<M_C-CHANNEL_OUT的条件。
根据本发明的这个方面,在通过将多个头模块结合在一起来进行配置的循环头中,基于头模块内部的流体通道的惯性来布设公共供应流体通道和公共回收流体通道。在构成头的各个头模块内部存在多个流体通道。例如,如果头模块内部的供应侧惯性(M_MODULE_IN)大于头模块内部的回收侧惯性(M_MODULE_OUT),即,如果M_MODULE_IN>M_MODULE_OUT,则流速的变化容易传播到回收流体通道。相反,如果头模块内部的回收侧惯性(M_MODULE_OUT)大于头模块内部的供应侧惯性(M_MODULE_IN),即,如果M_MODULE_IN<M_MODULE_OUT,则流速的变化容易传播到供应流体通道。因此,如果头模块内部的供应侧惯性(M_MODULE_IN)大于头模块内部的回收侧惯性(M_MODULE_OUT),即,如果M_MODULE_IN>M_MODULE_OUT,则公共供应流体通道和公共回收流体通道被布设成使得公共供应流体通道的惯性(M_C-CHANNEL_IN)大于公共回收流体通道的惯性(M_C-CHANNEL_OUT)。相反,如果头模块内部的回收侧惯性(M_MODULE_OUT)大于头模块内部的供应侧惯性(M_MODULE_IN),即,如果M_MODULE_IN<M_MODULE_OUT,则公共供应流体通道和公共回收流体通道被布设成使得公共回收流体通道的惯性(M_C-CHANNEL_OUT)大于公共供应流体通道的惯性(M_C-CHANNEL_IN)。以这种方式,在本发明的这个方面中,基于头模块内部形成的流体通道的惯性来布设个体供应流体通道、个体回收流体通道、公共供应流体通道和公共回收流体通道。相应地,可以有效地抑制压力变化的发生。此外,通过这个手段,可以将从喷嘴喷射的液体稳定地供应到头,且可以精确地控制液体的小滴从喷嘴的喷射。例如通过调节构成供应流体通道和回收流体通道的管的直径(流体通道直径或管直径)和长度(流体通道长度或管长度)或通过布置起到阻力作用的构件(例如过滤器)来实现流体通道的布设。
优选地,每个个体供应流体通道的惯性是M_I-CHANNEL_IN,而每个个体回收流体通道的惯性是M_I-CHANNEL_OUT;当M_MODULE_IN>M_MODULE_OUT时,对个体供应流体通道、个体回收流体通道、公共供应流体通道和公共回收流体通道进行布设,以致满足M_I-CHANNEL_IN>M_I-CHANNEL_OUT和M_C-CHANNEL_IN>M_C-CHANNEL_OUT的条件;而当M_MODULE_IN<M_MODULE_OUT时,对个体供应流体通道、个体回收流体通道、公共供应流体通道和公共回收流体通道进行布设,以致满足M_I-CHANNEL_IN<M_I-CHANNEL_OUT和M_C-CHANNEL_IN<M_C-CHANNEL_OUT的条件。
根据本发明的这个方面,如果头模块内部的供应侧惯性(M_MODULE_IN)大于头模块内部的回收侧惯性(M_MODULE_OUT),即,如果M_MODULE_IN>M_MODULE_OUT,则个体供应流体通道和个体回收流体通道被布设成使得个体供应流体通道的惯性(M_I-CHANNEL_IN)大于个体回收流体通道的惯性(M_I-CHANNEL_OUT),且公共供应流体通道和公共回收流体通道被布设成使得公共供应流体通道的惯性(M_MODULE_IN)大于公共回收流体通道的惯性(M_C-CHANNEL_OUT)。相反,如果头模块内部的回收侧惯性(M_MODULE_OUT)大于头模块内部的供应侧惯性(M_MODULE_IN),即,如果M_MODULE_IN<M_MODULE_OUT,则个体供应流体通道和个体回收流体通道被布设成使得个体回收流体通道的惯性(M_I-CHANNEL_OUT)大于个体供应流体通道的惯性(M_I-CHANNEL_IN),且公共供应流体通道和公共回收流体通道被布设成使得公共回收流体通道的惯性(M_C-CHANNEL_OUT)大于公共供应流体通道的惯性(M_C-CHANNEL_IN)。以这种方式,在本发明的这个方面中,基于头模块内部形成的流体通道的惯性来布设个体供应流体通道、个体回收流体通道、公共供应流体通道和公共回收流体通道。换句话说,在个体头模块中的压力变化不能被忽略的情况下,如在本发明的这个方面中的那样,基于头模块内部形成的流体通道的惯性,来布设个体供应液流模块和个体回收液流模块。相应地,可以有效地抑制压力变化的发生。此外,通过这个手段,可以将从喷嘴喷射的液体稳定地供应到头,且可以精确地控制液体的小滴从喷嘴的喷射。
优选地,在对个体供应流体通道、个体回收流体通道、公共供应流体通道和公共回收流体通道进行布设的同时,对个体供应流体通道、个体回收流体通道、公共供应流体通道和公共回收流体通道的流体通道直径和流体通道长度进行选择,以致满足条件。
类似于流体通道阻力,惯性随着流体通道的直径和长度而变化。因此,在本发明的这个方面中,对个体供应流体通道、个体回收流体通道、公共供应流体通道和公共回收流体通道进行布设,以致通过选择个体供应流体通道、个体回收流体通道、公共供应流体通道和公共回收流体通道的流体通道直径和流体通道长度来满足上面规定的惯性的条件。相应地,可以通过简单的构成来有效地抑制压力变化的发生。而且,因为允许具有规定长度或更大的流体通道,基于头内部形成的供应流体通道的惯性与头内部形成的回收流体通道的惯性之间的比率,则可以提高布设的自由度。
优选地,对个体供应流体通道、个体回收流体通道、公共供应流体通道和公共回收流体通道进行布设的同时,使个体供应流体通道、个体回收流体通道、公共供应流体通道和公共回收流体通道中的至少一个设置有过滤设备和脱气设备中的至少一个,以致满足条件。
被布置在流体通道中的过滤设备或脱气设备具有高流体通道阻力。因此,例如,如果头模块内部的供应侧惯性(M_MODULE_IN)大于头模块内部的回收侧惯性(M_MODULE_OUT),即,如果M_MODULE_IN>M_MODULE_OUT,则将过滤设备或脱气设备布置在公共供应流体通道中。相反,如果头模块内部的回收侧惯性(M_MODULE_OUT)大于头模块内部的供应侧惯性(M_MODULE_IN),即,如果M_MODULE_IN<M_MODULE_OUT,则将过滤设备或脱气设备布置在公共回收流体通道中。因此,能够适当地布置过滤设备或脱气设备,同时抑制压力变化。
优选地,液体喷射装置还包括:供应流体通道所连接到的供应罐;以及回收流体通道所连接到的回收罐,其中通过供应罐和回收罐之间的水头压差来将液体供应到该头。
根据本发明的这个方面,通过供应罐和回收罐之间的水头压差来连续地将液体供应到该头(头模块)并从该头(头模块)回收液体。通过借助于水头压差来供应液体,可以更稳定地供应液体而没有任何波动。
还优选地,液体喷射装置还包括:被配置成通过公共供应流体通道将液体输送到该头的供应泵;被布置在公共供应流体通道中的供应阻尼器;被配置成通过公共回收流体通道从该头输送液体的回收泵;以及被布置在公共回收流体通道中的回收阻尼器。
根据本发明的这个方面,通过供应泵和回收泵连续地将液体供应到该头(头模块)和从该头(头模块)回收液体。通过使用泵,可以有效地供应流体。另一方面,通过使用泵,在流体通道中流动的液体中出现波动,但通过布置供应阻尼器和回收阻尼器,可以有效地消除泵的波动行为。供应阻尼器被布置在供应泵和到个体供应流体通道的分流点之间,而回收阻尼器被布置在回收泵和个体回收流体通道的支流点之间。此外,在这种情况下,从供应阻尼器到分流点的惯性是供应流体通道的惯性(M_C-CHANNEL_IN),而从支流点到回收阻尼器的惯性是回收流体通道的惯性(M_C-CHANNEL_OUT)。
根据本发明,可以将从喷嘴喷射的液体稳定地供应到该头,且可以精确地控制液体的小滴从喷嘴的喷射。
附图说明
将参考附图在下文中解释本发明的性质以及本发明的其它目的和优点,其中在所有附图中,类似的参考符号表示相同或相似的部件,且在附图中:
图1是根据本发明的第一实施例的液体喷射装置的示意图;
图2是液体喷射头的喷嘴面的透视图的平面透视图;
图3是示出头的内部的大致结构的纵向横截面图;
图4是其中根据第一实施例的液体喷射装置被比作电路的图;
图5是根据本发明的第二实施例的液体喷射装置的示意图;
图6是根据本发明的第三实施例的液体喷射装置的示意图;
图7是其中根据第三实施例的液体喷射装置被比作电路的图;
图8是根据本发明的第四实施例的液体喷射装置的示意图;以及
图9是其中具有在头内部的旁路流体通道的液体喷射装置被比作电路的图。
具体实施方式
第一实施例
图1是根据本发明的第一实施例的液体喷射装置10的示意图。
如图1所示,液体喷射装置10包括配置成喷射液体的小滴的液体喷射头12(在下文中简单地称为“头”12),以及被配置成向头12供应液体和从头12回收液体的液体供应和回收单元14。
<头>
头12是所谓的循环头,循环头设置有用于液体的供应口16和回收口18。液体通过供应口16被连续地供应到头12,并通过回收口18被连续地从头12回收。因此,在头12内部形成液体从供应口16向着回收口18的流动,且由此可以防止头12内部的液体保持气泡或增大粘度。
头12以矩形块形状形成,且其下表面部分用作喷嘴面20。喷嘴面20形成有喷嘴22,液体的小滴通过喷嘴22从头12喷射。
图2是头12的喷嘴面20的透视图的平面透视图。
如图2所示,多个喷嘴22在沿着头12的纵长方向的单个直线上以均匀的节距形成。多个压力室24在头12内部在同一直线上以均匀的节距形成,以便与喷嘴22相对应。喷嘴22分别个体地连接到相应的压力室24。
图3是示出头12的内部的大致结构的纵向横截面图。
如图3所示,压力室24在头12内部形成为平行六面体形状的空间。在附图中,压力室24的顶面由隔膜26构成,并被配置成在图中的垂直方向上是可变形的。喷嘴22连接到压力室24的底面部分的中心。
压电元件28被布置在隔膜26上。当驱动压电元件28时,规定的驱动电压施加在被布置在压电元件28上的个体电极(未示出)与充当公共电极的隔膜26之间。通过驱动压电元件28,隔膜26在图中的垂直方向上变形。由此,压力室24膨胀和收缩,且包含在压力室24中的液体的小滴被从喷嘴22喷射。
内部公共供应流体通道30在头12内部沿着压力室24的布置方向形成。内部公共供应流体通道30的一端连接到供应口16。压力室24分别设置有内部个体供应流体通道32,压力室24通过该内部个体供应流体通道32个体地连接到内部公共供应流体通道30。
此外,内部公共回收流体通道34在头12内部沿着压力室24的布置方向形成。内部公共回收流体通道34的一端连接到回收口18。压力室24分别设置有内部个体回收流体通道36,压力室24通过该内部个体回收流体通道36个体地连接到内部公共回收流体通道34。
当液体被供应到供应口16时,所供应的液体流经内部公共供应流体通道30到达内部个体供应流体通道32,并被供应到各自的压力室24。然后,被供应到压力室24的液体流经内部公共回收流体通道36到达内部公共回收流体通道34,并到达回收口18。因此,可以通过将液体连续地供应到供应口16并从回收口18连续地回收液体来形成液体在头12内部的流动。换句话说,可以在将液体供应到头12的同时使液体经由头12循环。
<液体供应和回收单元>
如图1所示,液体供应和回收单元14包括供应罐40、供应管42、回收罐44和回收管46。液体供应和回收单元44借助于供应罐40和回收罐44之间的水头压差来向头12供应液体并从头12回收液体。
供应罐40存储将被供应到头12的液体。
供应管42构成液体的供应流体通道,并将供应罐40连接到头12,由此,存储在供应罐40中的液体被输送到头12。供应管42的一端连接到供应罐40,而其另一端连接到头12的供应口16。
回收罐44存储从头12回收的液体。
回收管46构成回收流体通道,并将头12连接到回收罐44,由此,从头12回收的液体被输送到回收罐44。回收管46的一端连接到头12的回收口18,而其另一端连接到回收罐44。
在此,为了在喷嘴面处将负压力施加到液体,将供应罐40布置在比回收罐44高的位置(在重力方向上的较上位置)处,或可替代地,将供应罐40布置在比头12低的位置(在重力方向上的较低位置)处。因此,借助于在供应罐40和回收罐44之间的水头差(H),液体可被连续地供应到头12的供应口16,同时在喷嘴面处将负压力施加到液体,且也可以从头12的回收口18连续地回收液体。
<管布设>
管可以被表示为在流体力学方面具有流体通道阻力和流体惯性两种特性的元件,且在被比作电路中的元件时,该管对应于具有电阻和电感两种特性的电气元件。
图4是其中根据本实施例的液体喷射装置10被比作电路的图示。在图4中,关于头内部的流体通道,仅描述其阻力部件,而不描述其惯性部件,以便简化附图。
在循环头(例如根据本实施例的头12)中,多个流体通道布置在头内部中(例如,上面描述的内部公共供应流体通道30、内部个体供应流体通道32、内部公共回收流体通道34和内部个体回收流体通道36等)。头内部的这些流体通道被构成为在供应侧(喷嘴的上游侧)和回收侧(喷嘴的下游侧)上具有一定的流体通道阻力。
当液体的小滴从喷嘴22喷射时,流经头12内部的流体通道的液体的流速发生变化。流速的这一变化是更容易传播到供应管42还是传播到回收管46是由头12内部的供应侧上的流体通道的流体通道阻力(即,从供应口16到喷嘴22的流体通道的流体通道阻力)与头12内部的回收侧上的流体通道的流体通道阻力(即,从喷嘴22到回收口18的流体通道的流体通道阻力)之间的比率决定的。
在此,头12内部的供应流体通道的流体通道阻力(即,从供应口16到喷嘴22的流体通道阻力)被称为R_HEAD_IN,头12内部的回收流体通道的流体通道阻力(即,从喷嘴22到回收口18的流体通道阻力)被称为R_HEAD_OUT,供应管42的流体通道阻力被称为R_CHANNEL_IN,而回收管46的流体通道阻力被称为R_CHANNEL_OUT。
如果头12内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_IN)大于头12内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_OUT),即,如果R_HEAD_IN>R_HEAD_OUT,则流速的变化容易传播到回收管46一侧。
相反,如果头12内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_OUT)大于头12内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_IN),即,如果R_HEAD_IN<R_HEAD_OUT,则流速的变化容易传播到供应管42一侧。
因此,如果头12内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_IN)大于头12内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_OUT),即,如果R_HEAD_IN>R_HEAD_OUT,则将供应管42和回收管46布设成使得供应管42的流体通道阻力(R_CHANNEL_IN)大于回收管46的流体通道阻力(R_CHANNEL_OUT),即,使得满足R_CHANNEL_IN>R_CHANNEL_OUT的条件。
相反,如果头12内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_OUT)大于头12内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_IN),即,如果R_HEAD_IN<R_HEAD_OUT,则将供应管42和回收管46布设成使得回收管46的流体通道阻力(R_CHANNEL_OUT)大于供应管42的流体通道阻力(R_CHANNEL_IN),即,使得满足R_CHANNEL_IN<R_CHANNEL_OUT的条件。
以这种方式,基于头12内部的供应流体通道的流体通道阻力和头12内部的回收流体通道的流体通道阻力,来布设供应管42和回收管46,以便降低遭受流速的较大变化的一侧上的流体通道的流体通道阻力。因此,可以有效地抑制作为小滴从喷嘴22喷射的结果而产生的压力变化。
当管具有长度L和直径D时,管的流体通道阻力R与LD-4成比例。因此,可以通过适当地选择供应管42和回收管46的长度和直径来实现满足上面指定的条件的布设。
例如,如果头12内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_IN)大于头12内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_OUT),即,如果R_HEAD_IN>R_HEAD_OUT,则可以通过形成比回收管46长的供应管42来满足上面指定的条件。相反,如果头12内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_OUT)大于头12内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_IN),即,如果R_HEAD_IN<R_HEAD_OUT,则可以通过形成比供应管42长的回收管46来满足上面规定的条件。
因此,可以对供应管42和回收管46进行布设,以便通过适当地选择所使用的管的长度和直径来满足上面描述的条件。根据本实施例,假定上面规定的条件被满足,可以根据期望来选择管直径和管长度,并且因此提高布设的自由度。
也可以通过在遭受流速的较小变化的一侧上的流体通道中布置具有高阻力的过滤器(过滤设备)或脱气泵(脱气设备)等来满足上面指定的条件。
例如,如果头内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_IN)大于头内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_OUT),即,如果R_HEAD_IN>R_HEAD_OUT,则可以通过在供应管一侧上布置过滤器(过滤设备)或脱气泵(脱气设备)来满足上面指定的条件。相反,如果头内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_OUT)大于头内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_IN),即,如果R_HEAD_IN<R_HEAD_OUT,则可以通过在回收管一侧上布置过滤器(过滤设备)或脱气泵(脱气设备)来满足上面指定的条件。由此,能够适当地布置过滤设备、脱气设备等,同时抑制压力变化的发生。
在根据本实施例的液体喷射装置10中,因此可以通过基于头12内部的供应流体通道的流体通道阻力与头12内部的回收流体通道的流体通道阻力之间的比率来布设供应管42和回收管46,从而有效地抑制压力变化的发生。因此,可以将从喷嘴22喷射的液体稳定地供应到头12,且可以精确地控制液体的小滴从喷嘴22的喷射。
特别是,本实施例对具有较大数量的喷嘴的头(例如安装在所谓的行式打印机中的行式头等)具有特别有效的功能,这是因为头中的喷嘴的数量越大,被同时喷射的液体的小滴的体积就越大,且因此在头中发生压力变化的可能性越大。
头内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_IN)是构成供应流体通道的所有流体通道的组合流体通道阻力,而头内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_OUT)是构成回收流体通道的所有流体通道的组合流体通道阻力。
头12内部的供应流体通道的流体通道阻力主要由内部个体供应流体通道32决定,而头12内部的回收流体通道的流体通道阻力主要由内部个体回收流体通道36决定。因此,内部个体供应流体通道32的组合流体通道阻力可被当做是头12内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_IN),而内部个体回收流体通道36的组合流体通道阻力可被当做是头12内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_OUT),其分别相应于图4所示的R_HEAD_IN和R_HEAD_OUT。
如图4所示,如果并联布置具有相同流体通道阻力的流体通道,则当这些流体通道被一起考虑时,它们展示类似于电阻的组合流体通道阻力(即,1/R_in_total=1/R_head_in1+1/R_head_in2+…;而1/R_out_total=1/R_head_out1+1/R_head_out2+…)。因此,内部个体供应流体通道32的组合流体通道阻力与内部个体回收流体通道36的组合流体通道阻力之间的比(图4中的R_HEAD_IN与R_HEAD_OUT之间的比)决定了头12内部的供应流体通道的流体通道阻力与头12内部的回收流体通道的流体通道阻力之间的比。
因此,如果在喷嘴22之间不存在流体通道阻力的变化,则内部个体供应流体通道32的流体通道阻力与内部个体回收流体通道36的流体通道阻力之间的比(图4中的R_HEAD_IN与R_HEAD_OUT之间的比)直接决定了供应侧和回收侧上的总体流体通道阻力之间的比。
如果在喷嘴之间存在流体通道阻力的变化,则可以通过计算并联布置的流体通道的组合流体通道阻力来确定总体流体通道阻力。
<基于惯性的管布设>
上面给出的描述涉及基于流体通道阻力来布设供应管42和回收管46的方法;然而,也可以采用基于惯性的类似的方法。
在循环头中,对头内部形成的流体通道进行构成,使得在供应侧(喷嘴的上游侧)和回收侧(喷嘴的下游侧)上具有一定的惯性。当液体的小滴从喷嘴22喷射时,流经头12内部的流体通道的液体的流速发生变化。类似于基于流体通道阻力的情况,流速的这一变化是更容易传播到供应管42还是传播到回收管46是由头12内部的供应侧上的流体通道的惯性(即,从供应口16到喷嘴22的惯性)与头12内部的回收侧上的流体通道的惯性(即,从喷嘴22到回收口18的惯性)之间的比决定的。
在此,头12内部的供应流体通道的惯性(即,从供应口16到喷嘴22的惯性)被称为M_HEAD_IN,头12内部的回收流体通道的惯性(即,从喷嘴22到回收口18的惯性)被称为M_HEAD_OUT,供应管42的惯性被称为M_CHANNEL_IN,而回收管46的惯性被称为M_CHANNEL_OUT。
如果头12内部的供应流体通道的惯性(M_HEAD_IN)大于头12内部的回收流体通道的惯性(M_HEAD_OUT),即,如果M_HEAD_IN>M_HEAD_OUT,则流速的变化容易传播到回收管46一侧。
相反,如果头12内部的回收流体通道的惯性(M_HEAD_OUT)大于头12内部的供应流体通道的惯性(M_HEAD_IN),即,如果M_HEAD_IN<M_HEAD_OUT,则流速的变化容易传播到供应管42一侧。
因此,如果头12内部的供应流体通道的惯性(M_HEAD_IN)大于头12内部的回收流体通道的惯性(M_HEAD_OUT),即,如果M_HEAD_IN>M_HEAD_OUT,则将供应管42和回收管46布设成使得供应管42的惯性(M_CHANNEL_IN)大于回收管46的惯性(M_CHANNEL_OUT),即,以致满足M_CHANNEL_IN>M_CHANNEL_OUT的条件。
相反,如果头12内部的回收流体通道的惯性(M_HEAD_OUT)大于头12内部的供应流体通道的惯性(M_HEAD_IN),即,如果M_HEAD_IN<M_HEAD_OUT,则供应管42和回收管46被布设成使得回收管46的惯性(M_CHANNEL_OUT)大于供应管42的惯性(M_CHANNEL_IN),即,以致满足M_CHANNEL_IN<M_CHANNEL_OUT的条件。
以这种方式,基于头12内部的供应流体通道的惯性和头12内部的回收流体通道的惯性,来布设供应管42和回收管46,以便降低遭受流速的较大变化的一侧上的流体通道的惯性。因此,可以有效地抑制作为小滴从喷嘴22喷射的结果而产生的压力变化。
当管具有长度L和直径D时,管的惯性M与LD-2成比例。因此,可以通过适当地选择供应管42和回收管46的长度和直径来实现满足上面指定的条件的布设。
例如,如果头12内部的供应流体通道的惯性(M_HEAD_IN)大于头12内部的回收流体通道的惯性(M_HEAD_OUT),即,如果M_HEAD_IN>M_HEAD_OUT,则可以通过形成比回收管46长的供应管42来满足上面指定的条件。相反,如果头12内部的回收流体通道的惯性(M_HEAD_OUT)大于头12内部的供应流体通道的惯性(M_HEAD_IN),即,如果M_HEAD_IN<M_HEAD_OUT,则可以通过形成比供应管42长的回收管46来满足上面指定的条件。
类似于基于流体通道阻力的情况,可以通过在遭受流速的较小变化的一侧上的流体通道中布置具有高阻力的过滤器(过滤设备)或脱气泵(脱气设备)等来满足上面指定的条件。
例如,如果头内部的供应流体通道的惯性(M_HEAD_IN)大于头内部的回收流体通道的惯性(M_HEAD_OUT),即,如果M_HEAD_IN>M_HEAD_OUT,则可以通过在供应管一侧上布置过滤器(过滤设备)或脱气泵(脱气设备)来满足上面指定的条件。相反,如果头内部的回收流体通道的惯性(M_HEAD_OUT)大于头内部的供应流体通道的惯性(M_HEAD_IN),即,如果M_HEAD_IN<M_HEAD_OUT,则可以通过在回收管侧上布置过滤器(过滤设备)或脱气泵(脱气设备)来满足上面指定的条件。因此,能够适当地布置过滤设备、脱气设备等,同时抑制压力变化的发生。
头内部的供应流体通道的惯性(M_HEAD_IN)是构成供应流体通道的所有流体通道的组合惯性,而头内部的回收流体通道的惯性(M_HEAD_OUT)是构成回收流体通道的所有流体通道的组合惯性。
类似于流体通道阻力,头12内部的供应流体通道的惯性主要由内部个体供应流体通道32决定,而头12内部的回收流体通道的惯性主要由内部个体回收流体通道36决定。因此,内部个体供应流体通道32的组合惯性可以被当做是头12内部的供应流体通道的惯性(M_HEAD_IN),而内部个体回收流体通道36的组合惯性可被当做是头12内部的回收流体通道的惯性(M_HEAD_OUT)。
因此,如果在喷嘴22之间不存在惯性的变化,则内部个体供应流体通道32的惯性与内部个体回收流体通道36的惯性之间的比(图4中的M_HEAD_IN与M_HEAD_OUT之间的比)直接决定了供应侧和回收侧上的总体惯性之间的比。
如果在喷嘴之间存在惯性的变化,则可以通过计算并联布置的流体通道的组合惯性来确定总体惯性。
第二实施例
图5是根据本发明的第二实施例的液体喷射装置10A的示意图。
如图5所示,根据本实施例的液体喷射装置10A借助于泵来实现液体的供应和回收。头12的构成与根据上面描述的第一实施例的液体喷射装置10相同,且因此在这里只描述用于执行向头12供应液体和从头12回收液体的液体供应和回收单元14的构成。
<液体供应和回收单元>
如图5所示,液体供应和回收单元14包括:供应罐40;供应管42;回收罐44;回收管46;供应泵48,其通过供应管42将包含在供应罐40中的液体输送到头12;供应阻尼器50,其被布置在供应管42中;回收泵52,其通过回收管46将液体从头12输送到回收罐44;以及回收阻尼器54,其被布置在回收管46中。
供应罐40存储将被供应到头12的液体。
供应管42将供应罐40连接到头12,由此,存储在供应罐40中的液体被输送到头12。供应管42的一端连接到供应罐40,而其另一端连接到头12的供应口16。
回收罐44存储从头12回收的液体。
回收管46将头12连接到回收罐44,由此,从头12回收的液体被输送到回收罐44。回收管46的一端连接到头12的回收口18,而其另一端连接到回收罐44。
供应泵48布置在供应管42的中间点处。供应泵48通过供应管42将包含在供应罐40中的液体输送到头12。供应泵48由例如管泵构成。
供应阻尼器50布置在供应管42的中间点处。供应阻尼器50主要吸收作为供应泵48的驱动的结果而出现的液体的压力变化(波动)。因此,供应阻尼器50布置在供应泵48和头12之间。
回收泵52布置在回收管46的中间点处。回收泵52通过回收管46将液体从头12输送到回收罐44。回收泵52由例如管泵构成。
回收阻尼器54布置在回收管46的中间点处。回收阻尼器54主要吸收作为回收泵52的驱动的结果而出现的液体的压力变化(波动)。因此,回收阻尼器54布置在头12和回收泵52之间。
当供应泵48和回收泵5被驱动时,液体从供应罐40被连续地供应到头12,且液体也从头12被连续地回收到回收罐44。在这么做时,供应泵48和回收泵52被驱动,且液体被供应到头12,使得将负压力在喷嘴面处施加到液体。
<管布设>
也在根据本实施例的液体喷射装置10A中,基于头12内部的供应流体通道的流体通道阻力与头12内部的回收流体通道的流体通道阻力之间的比来布设供应管42和回收管46。
更具体地,如果头12内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_IN)大于头12内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_OUT),即,如果R_HEAD_IN>R_HEAD_OUT,则供应管42和回收管46被布设成使得供应管42的流体通道阻力(R_CHANNEL_IN)大于回收管46的流体通道阻力(R_CHANNEL_OUT),即,以致满足R_CHANNEL_IN>R_CHANNEL_OUT的条件。
相反,如果头12内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_OUT)大于头12内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_HEAD_IN),即,如果R_HEAD_IN<R_HEAD_OUT,则供应管42和回收管46被布设成使得回收管46的流体通道阻力(R_CHANNEL_OUT)大于供应管42的流体通道阻力(R_CHANNEL_IN),即,以致满足R_CHANNEL_IN<R_CHANNEL_OUT的条件。
在本实施例的情况下,供应阻尼器50被布置在供应管42中,而回收阻尼器54被布置在回收管46中。在这种情况下,供应管42被布设成使得供应阻尼器50与头12之间的区域满足上面指定的条件,并且回收管46被布设成使得头12与回收阻尼器54之间的区域满足上面指定的条件。
以这种方式,在也使用泵将液体供应到头12和从头12回收液体的情况下,基于头12内部的供应流体通道的流体通道阻力和头12内部的回收流体通道的流体通道阻力来布设供应管42和回收管46。因此,可以有效地抑制作为小滴从喷嘴22喷射的结果而产生的压力变化。
类似于上面描述的第一实施例的情况,布设方法包含例如调节供应管42和回收管46的管长度和管直径。此外,布设方法还可以包含在遭受流速的较小变化的一侧上的流体通道中布置具有高阻力的过滤器(过滤设备)或脱气泵(脱气设备)等。
此外,上面给出的描述涉及基于流体通道阻力来布设供应管42和回收管46的方法;然而,类似于上面描述的第一实施例的情况,也可以基于惯性来布设供应管42和回收管46。
更具体地,如果头12内部的供应流体通道的惯性(M_HEAD_IN)大于头12内部的回收流体通道的惯性(M_HEAD_OUT),即,如果M_HEAD_IN>M_HEAD_OUT,则供应管42和回收管46被布设成使得供应管42的惯性(M_CHANNEL_IN)大于回收管46的惯性(M_CHANNEL_OUT),即,以致满足M_CHANNEL_IN>M_CHANNEL_OUT的条件。
相反,如果头12内部的回收流体通道的惯性(M_HEAD_OUT)大于头12内部的供应流体通道的惯性(M_HEAD_IN),即,如果M_HEAD_IN<M_HEAD_OUT,则供应管42和回收管46被布设成使得回收管46的惯性(M_CHANNEL_OUT)大于供应管42的惯性(M_CHANNEL_IN),即,以致满足M_CHANNEL_IN<M_CHANNEL_OUT的条件。
虽然在本实施例中供应阻尼器50和回收阻尼器54被布置在供应管42和回收管46中,但是不一定必须布置这些阻尼器。如果未布置供应阻尼器50和回收阻尼器54,则供应管42被布设成使得供应泵48和头12之间的区域满足上面指定的条件,且回收管46被布设成使得头12和回收泵52之间的区域满足上面指定的条件。
第三实施例
图6是根据本发明的第三实施例的液体喷射装置100的示意图。
如图6所示,在根据本实施例的液体喷射装置100中,通过将多个头模块112m结合在一起来构成液体喷射头112h。液体通过液体供应和回收单元114被独立地供应到每个头模块112m和从每个头模块112m回收。
<头>
如上所述,通过将多个头模块112m结合在一起来构成根据本实施例的头112h。
头模块112m具有相同的结构。此外,每个头模块112m的基本结构与根据上面描述的第一实施例的头12相同。更具体地,每个头模块112m设置有供应口116和回收口118,且液体被连续地供应到供应口116并且也从回收口118被连续地回收(换句话说,液体可被供应到每个头模块112m,同时通过每个头模块112m循环)。供应到供应口116的液体通过每个头模块112m内部的供应流体通道(公共供应流体通道和个体供应流体通道等)被供应到压力室。此外,通过每个头模块112m内部的回收流体通道(个体回收流体通道、公共回收流体通道等)从回收口118回收被供应到压力室的液体。通过驱动布置在相应的压力室上的压电元件,液体的小滴从连接到压力室的喷嘴喷射。
喷嘴在每个头模块112m的喷嘴面中形成,且多个喷嘴在每个头模块112m的喷嘴面中的单个直线上以均匀的节距形成。头模块112m结合在一起,使得在其喷嘴面上形成的喷嘴行被定位在同一直线上。因此,可以形成长头(行式头)。
<液体供应和回收单元>
如图6所示,液体供应和回收单元114包括:供应罐140;公共供应管142c;个体供应管142i;供应歧管142m,其将公共供应管142c连接到个体供应管142i;回收罐144;个体回收管146i;公共回收管146c;以及回收歧管146m,其将个体回收管146i连接到公共回收管146c。液体供应和回收单元114借助于供应罐140与回收罐144之间的水头压差将液体供应到头112h的头模块112m并从头112h的头模块112m回收液体。
供应罐140存储将被供应到头112h的各个头模块112m的液体。
个体供应管142i构成液体的供应流体通道,并分别连接到头模块112m,由此,液体被个体地输送到各个头模块112m。每个个体供应管142i的一端连接到供应歧管142m,而其另一端连接到每个头模块112m的供应口116。
公共供应管142c构成液体的供应流体通道,并被形成为单个管,通过该管从供应罐140输送液体。公共供应管142c的一端连接到供应罐140,而其另一端连接到供应歧管142m。
供应歧管142m使个体供应管142i聚集并将个体供应管142i与公共供应管142c连接。供应歧管142m使个体供应管142i聚集,使得从公共供应管142c到各个个体供应管142i的流体通道阻力彼此相等。因此,在供应歧管142m中,公共供应管142c的连接段与到个体供应管142i的分支点之间的流体通道可被视为公共供应管142c的一部分,而分支点与每个个体供应管142i的连接段之间的流体通道可被视为每个个体供应管142i的一部分。通过单个公共供应管142c从供应罐140供应液体,并将液体分配和供应到各个个体供应管142i,各个个体供应管142i具有在供应歧管142m中的与公共供应管142c的分流连接。
回收罐144存储从头112h的各个头模块112m回收的液体。
个体回收管146i构成液体的回收流体通道,并分别连接到头模块112m,由此,各自从头模块112m回收和输送液体。每个个体回收管146i的一端连接到每个头模块112m的回收口118,而其另一端连接到回收歧管146m。
公共回收管146c构成液体的回收流体通道,并被形成为单个管,通过该管将液体输送到回收罐144。公共回收管146c的一端连接到回收歧管146m,而其另一端连接到回收罐144。
回收歧管146m使个体回收管146i聚集并将个体回收管146i与公共回收管146c连接。回收歧管146m使个体回收管146i聚集,使得从各个个体回收管146i到公共回收管146c的流体通道阻力彼此相等。因此,在回收歧管146m中,公共回收管146c的连接段与个体回收管146i的结合点之间的流体通道可被视为公共回收管146c的一部分,而结合点与每个个体回收管146i的连接段之间的流体通道可被视为每个个体回收管146i的一部分。通过个体回收管146i从头112h的头模块112m回收液体,并通过公共回收管146c将液体回收到回收罐144中,个体回收管146i具有在回收歧管146m中的与公共回收管146c的支流连接。
在这里,为了在喷嘴面处将负压力施加到液体,供应罐140布置在比回收罐144高的位置(在重力方向上的较上位置)处,或可替代地,供应罐140布置在比头112h的头模块112m低的位置(在重力方向上的较低位置)处。因此,借助于在供应罐140和回收罐144之间的水头差(H),可将液体连续地供应到构成头112h的头模块112m的供应口116,同时在喷嘴面处将负压力施加到液体,且也可从头模块112m的回收口118连续地回收液体。
<管布设>
图7是根据本实施例的液体喷射装置100被比作电路的图示。在图7中,关于头模块112m内部的流体通道,只描绘其阻力部件而不描绘其惯性部件,以便简化附图。
如上所述,通过将多个头模块112m结合在一起来构成在根据本实施例的液体喷射装置100中的头112h。
在这种情况下,基于头模块112m内部的供应流体通道的流体通道阻力和头模块112m内部的回收流体通道的流体通道阻力来布设公共供应管142c、个体供应管142i、公共回收管146c和个体回收管146i。
更具体地,由于液体的小滴的喷射所致的流速变化是更容易传播到供应侧管还是传播到回收侧管是由每个头模块112m内部的供应流体通道的流体通道阻力(即,从头模块112m的供应口116到头模块112m的喷嘴的流体通道阻力)与每个头模块112m内部的回收流体通道的流体通道阻力(即,从头模块112m的喷嘴到头模块112m的回收口118的流体通道阻力)之间的比来决定的。
在这里,每个头模块112m内部的供应流体通道的流体通道阻力(即,从头模块112m的供应口116到头模块112m的喷嘴的流体通道阻力)被称为R_MODULE_IN,每个头模块112m内部的回收流体通道的流体通道阻力(即,从头模块112m的喷嘴到头模块112m的回收口118的流体通道阻力)被称为R_MODULE_OUT,每个个体供应管142i的流体通道阻力被称为R_I-CHANNEL_IN,每个个体回收管146i的流体通道阻力被称为R_I-CHANNEL_OUT,公共供应管142c的流体通道阻力被称为R_C-CHANNEL_IN,而公共回收管146c的流体通道阻力被称为R_C-CHANNEL_OUT。
如果头模块112m内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_IN)大于头模块112m内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_OUT),即,如果R_MODULE_IN>R_MODULE_OUT,则流速的变化容易传播到个体回收管146i一侧。
相反,如果头模块112m内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_OUT)大于头模块112m内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_IN),即,如果R_MODULE_IN<R_MODULE_OUT,则流速的变化容易传播到个体供应管142i一侧。
在通过将多个头模块112m结合在一起来配置液体喷射头的情况下,如在根据本实施例的头112h中的那样,在公共供应管142c和公共回收管146c的每个中的压力变化是由各个头模块112m引起的变化的和。例如,如果液体喷射头由五个头模块构成,则当这五个头模块被同时驱动时,在公共供应管142c和公共回收管146c的每个中的压力变化比在单个头中的压力变化大五倍左右。因此,为了减小压力变化,一种重要的方式是根据在头模块内部的供应流体通道的流体通道阻力与头模块内部的回收流体通道的流体通道阻力之间的比来构成公共供应管和公共回收管。
因此,如果头模块112m内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_IN)大于头模块112m内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_OUT),即,如果R_MODULE_IN>R_MODULE_OUT,则公共供应管142c和公共回收管146c被布设成使得公共供应管142c的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_IN)大于公共回收管146c的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_OUT),即,以致满足R_C-CHANNEL_IN>R_C-CHANNEL_OUT的条件,以及此外,个体供应管142i和个体回收管146i被布设成使得个体供应管142i的流体通道阻力(R_I-CHANNEL_IN)大于个体回收管146i的流体通道阻力(R_I-CHANNEL_OUT),即,以致满足R_I-CHANNEL_IN>R_I-CHANNEL_OUT的条件。
相反,如果头模块112m内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_OUT)大于头模块112m内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_IN),即,如果R_MODULE_IN<R_MODULE_OUT,则公共供应管142c和公共回收管146c被布设成使得公共回收管146c的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_OUT)大于公共供应管142c的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_IN),即,以致满足R_C-CHANNEL_IN<R_C-CHANNEL_OUT的条件,以及此外,个体供应管142i和个体回收管146i被布设成使得个体回收管146i的流体通道阻力(R_I-CHANNEL_OUT)大于个体供应管142i的流体通道阻力(R_I-CHANNEL_IN),即,以致满足R_I-CHANNEL_IN<R_I-CHANNEL_OUT的条件。
以这种方式,基于头模块112m内部的供应流体通道的流体通道阻力和头模块112m内部的回收流体通道的流体通道阻力来布设公共供应管142c、个体供应管142i、公共回收管146c和个体回收管146i,以便降低遭受流速的较大变化的一侧上的流体通道的流体通道阻力。因此,可以有效地抑制作为小滴从喷嘴喷射的结果而产生的压力变化。
特别是,在通过将多个头模块112m结合在一起形成的长头的情况下,如在根据本实施例的头112h中的那样,因为被同时喷射的小滴的量较大且压力变化易于作为喷射的结果而出现,于是本实施例在这样的情况下具有有效的作用。
在本实施例中,基于各个头模块112m内部的流体通道阻力来布设公共供应管142c、个体供应管142i、公共回收管146c和个体回收管146i中的所有;然而,也可以在相同的条件下布设个体供应管142i和个体回收管146i,而基于各个头模块112m内部的流体通道阻力来布设仅公共供应管142c和公共回收管146c。更具体地,基本上在相同的条件下布设个体供应管142i和个体回收管146i,且只有在头模块中的一个中存在不能被忽略的压力变化的情况下,也基于这一个头模块内部的流体通道阻力来布设用于这一个头模块的个体供应管142i和个体回收管146i。
因此,在这种情况下,如果头模块112m内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_IN)大于头模块112m内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_OUT),即,如果R_MODULE_IN>R_MODULE_OUT,则公共供应管142c和公共回收管146c被布设成使得公共供应管142c的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_IN)大于公共回收管146c的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_OUT),即,以致满足R_C-CHANNEL_IN>R_C-CHANNEL_OUT的条件。
相反,如果头模块112m内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_OUT)大于头模块112m内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_IN),即,如果R_MODULE_IN<R_MODULE_OUT,则公共供应管142c和公共回收管146c被布设成使得公共回收管146c的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_OUT)大于公共供应管142c的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_IN),即,以致满足R_C-CHANNEL_IN<R_C-CHANNEL_OUT的条件。
类似于在上面描述的第一实施例中的液体喷射装置10,可通过适当地选择各个管:公共供应管142c、个体供应管142i、公共回收管146c和个体回收管146i的长度和直径来满足流体通道阻力的上面指定的条件。
而且,也可以通过在遭受流速的较小变化的一侧上的流体通道中布置具有高阻力的过滤器(过滤设备)或脱气泵(脱气设备)等来满足上面指定的条件。例如,如果头模块112m内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_IN)大于头模块112m内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_OUT),即,如果R_MODULE_IN>R_MODULE_OUT,则可以通过在公共供应管142c一侧上布置过滤器(过滤设备)或脱气泵(脱气设备)来满足上面指定的条件。相反,如果头模块112m内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_OUT)大于头模块112m内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_IN),即,如果R_MODULE_IN<R_MODULE_OUT,则可以通过在公共回收管146c一侧上布置过滤器(过滤设备)或脱气泵(脱气设备)来满足上面指定的条件。
此外,上面给出的描述涉及基于流体通道阻力来布设在供应侧上的管和在回收侧上的管的方法;然而,类似于上面描述的第一实施例,也可以基于惯性来布设在供应侧上的管和在回收侧上的管。
在这里,头模块112m内部的供应流体通道的惯性(即,从头模块112m的供应口116到头模块112m的喷嘴的惯性)被称为M_MODULE_IN,头模块112m内部的回收流体通道的惯性(即,从头模块112m的喷嘴到头模块112m的回收口118的惯性)被称为M_MODULE_OUT,每个个体回收供应管142i的惯性被称为M_I-CHANNEL_IN,每个个体回收管146i的惯性被称为M_I-CHANNEL_OUT,公共回收供应管142c的惯性被称为M_C-CHANNEL_IN,以及公共回收管146c的惯性被称为M_C-CHANNEL_OUT。
如果头模块112m内部的供应流体通道的惯性(M_MODULE_IN)大于头模块112m内部的回收流体通道的惯性(M_MODULE_OUT),即,如果M_MODULE_IN>M_MODULE_OUT,则个体供应管142i、公共供应管142c、个体回收管146i和公共回收管146c的管被布设成使得公共供应管142c的惯性(M_C-CHANNEL_IN)大于公共回收管146c的惯性(M_C-CHANNEL_OUT),并且使得个体供应管142i的惯性(M_I-CHANNEL_IN)大于个体回收管146i的惯性(M_I-CHANNEL_OUT),即,以致满足M_C-CHANNEL_IN>M_C-CHANNEL_OUT和M_I-CHANNEL_IN>M_I-CHANNEL_OUT的条件。
相反,如果头模块112m内部的回收流体通道的惯性(M_MODULE_OUT)大于头模块112m内部的供应流体通道的惯性(M_MODULE_IN),即,如果M_MODULE_IN<M_MODULE_OUT,则个体供应管142i、公共供应管142c、个体回收管146i和公共回收管146c的管被布设成使得公共回收管146c的惯性(M_C-CHANNEL_OUT)大于公共供应管142c的惯性(M_C-CHANNEL_IN),并且使得个体回收管146i的惯性(M_I-CHANNEL_OUT)大于个体供应管142i的惯性(M_I-CHANNEL_IN),即,以致满足M_C-CHANNEL_IN<M_C-CHANNEL_OUT和M_I-CHANNEL_IN<M_I-CHANNEL_OUT的条件。
类似于基于流体通道阻力的情况,也可以在相同的条件下布设个体供应管142i和个体回收管146i,并基于各个头模块112m内部的惯性来布设仅公共供应管142c和公共回收管146c。更具体地,个体供应管142i和个体回收管146i基本上在相同的条件下布设,且只有在头模块中的一个中存在不能被忽略的压力变化的情况下,才也基于这一个头模块内部的惯性来布设用于这一个头模块的个体供应管142i和个体回收管146i。
因此,在这种情况下,如果头模块112m内部的供应流体通道的惯性(M_MODULE_IN)大于头模块112m内部的回收流体通道的惯性(M_MODULE_OUT),即,如果M_MODULE_IN>M_MODULE_OUT,则公共供应管142c和公共回收管146c被布设成使得公共供应管142c的惯性(M_C-CHANNEL_IN)大于公共回收管146c的惯性(M_C-CHANNEL_OUT),即,以致满足M_C-CHANNEL_IN>M_C-CHANNEL_OUT的条件。
相反,如果头模块112m内部的回收流体通道的惯性(M_MODULE_OUT)大于头模块112m内部的供应流体通道的惯性(M_MODULE_IN),即,如果M_MODULE_IN<M_MODULE_OUT,则公共供应管142c和公共回收管146c被布设成使得公共回收管146c的惯性(M_C-CHANNEL_OUT)大于公共供应管142c的惯性(M_C-CHANNEL_IN),即,以致满足M_C-CHANNEL_IN<M_C-CHANNEL_OUT的条件。
在根据本实施例的液体喷射装置100中,因此可以通过基于头112h内部的供应流体通道的流体通道阻力(或惯性)与头112h内部的回收流体通道的流体通道阻力(或惯性)之间的比来布设个体供应管142i、公共供应管142c、个体回收管146i和公共回收管146c的管,从而有效地抑制压力变化的出现。因此,可以将从喷嘴喷射的液体稳定地供应到头112h,且可以精确地控制液体的小滴从喷嘴的喷射。
头模块112m内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_IN)是构成供应流体通道的所有流体通道的组合流体通道阻力,而头模块112m内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_OUT)是构成回收流体通道的所有流体通道的组合流体通道阻力。
头模块内部的供应流体通道的流体通道阻力主要由头模块内部的个体供应流体通道决定,而回收流体通道的流体通道阻力主要由头模块内部的个体回收流体通道决定。因此,内部个体供应流体通道的组合流体通道阻力可被当做是供应流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_IN),而内部个体回收流体通道的组合流体通道阻力可被当做是回收流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_OUT),其分别相应于图7所示的R_MODULE_IN和R_MODULE_OUT。
如图7所示,如果并联布置具有相同流体通道阻力的流体通道,则当一起考虑这些流体通道时,它们展示类似于电阻的组合流体通道阻力(即,1/R_in_total=1/R_head_in1+1/R_head_in2+…,1/R_out_total=1/R_head_out1,1/R_head_out2+…)。因此,头模块内部的个体供应流体通道的组合流体通道阻力与头模块内部的个体回收流体通道的组合流体通道阻力之间的比(图7中的R_MODULE_IN与R_MODULE_OUT之间的比)决定了头模块内部的供应流体通道的流体通道阻力与头模块内部的回收流体通道的流体通道阻力之间的比。
因此,如果在相应的喷嘴之间不存在流体通道阻力的变化,则内部个体供应流体通道32的流体通道阻力与内部个体回收流体通道36的流体通道阻力之间的比(图7中的R_MODULE_IN与R_MODULE_OUT之间的比)直接决定了供应侧和回收侧上的总流体通道阻力之间的比。
如果在喷嘴之间存在流体通道阻力的变化,则可以通过计算并联布置的流体通道的组合流体通道阻力来确定总流体通道阻力。
这同样适用于头模块内部的供应流体通道的惯性和头模块内部的回收流体通道的惯性。
第四实施例
图8是根据本发明的第四实施例的液体喷射装置100A的示意图。
如图8所示,根据本实施例的液体喷射装置100A借助于泵来执行液体的供应和回收。头112h的构成与根据上面描述的第三实施例的液体喷射装置100相同,且因此在这里只描述用于执行将液体供应到由头模块112m构成的头112h和从由头模块112m构成的头112h回收液体的液体供应和回收单元114的构成。
<液体供应和回收单元>
如图8所示,液体供应和回收单元114包括:供应罐140;公共供应管142c;个体供应管142i;供应歧管142m,其将公共供应管142c连接到个体供应管142i;回收罐144;个体回收管146i;公共回收管146c;回收歧管146m,其将个体回收管146i连接到公共回收管146c;供应泵148,其将包含在供应罐140中的液体输送到头112h;供应阻尼器150,其布置在公共供应管142c中;回收泵152,其将液体从头112h输送到回收罐144;以及回收阻尼器154,其布置在公共回收管146c中。
供应罐140存储将被供应到头112h的液体。
个体供应管142i分别连接到头模块112m,由此,液体被个体地输送到各个头模块112m。每个个体供应管142i的一端连接到供应歧管142m,而其另一端连接到每个头模块112m的供应口116。
公共供应管142c被形成为单个管,通过该管从供应罐140输送液体。公共供应管142c的一端连接到供应罐140,而其另一端连接到供应歧管142m。
供应歧管142m使个体供应管142i聚集并将个体供应管142i与公共供应管142c连接。供应歧管142m对个体供应管142i进行聚集,使得从公共供应管142c到各个个体供应管142i的流体通道阻力彼此相等。通过单个公共供应管142c从供应罐140供应液体,并将液体分配和供应到个体供应管142i,个体供应管142i具有在供应歧管142m中的与公共供应管142c的分流连接。
回收罐144存储从头112h的各个头模块112m回收的液体。
个体回收管146i分别连接到头模块112m,由此,个体地从头模块112m回收和输送液体。每个个体回收管146i的一端连接到每个头模块112m的回收口118,而其另一端连接到供应歧管146m。
公共回收管146c被形成为单个管,液体通过该管输送到回收罐144。公共回收管146c的一端连接到回收歧管146m,而其另一端连接到回收罐144。
回收歧管146m使个体回收管146i聚集并将个体回收管146i与公共回收管146c连接。回收歧管146m对个体回收管146i进行聚集,使得从各个个体回收管146i到公共回收管146c的流体通道阻力彼此相等。通过个体回收管146i从头112h的头模块112m回收液体,并通过公共回收管146c将液体回收到回收罐144中,个体回收管146i具有在回收歧管146m中的与单个公共回收管146c的支流连接。
供应泵148布置在公共供应管142c的中间点处。供应泵148通过公共供应管142c将包含在供应罐140中的液体输送到头112h的各个头模块112m。供应泵148由例如管泵构成。
供应阻尼器150布置在公共供应管142c的中间点处。供应阻尼器150主要吸收作为供应泵148的驱动的结果而出现的液体的压力变化(波动)。因此,供应阻尼器150布置在供应泵148和头112h之间。
回收泵152布置在公共回收管146c的中间点处。回收泵152通过公共回收管146c将液体从头112h的各个头模块112m输送到回收罐144。回收泵152由例如管泵构成。
回收阻尼器154布置在公共回收管146c的中间点处。回收阻尼器154主要吸收作为回收泵152的驱动的结果而出现的液体的压力变化(波动)。因此,回收阻尼器154布置在头112h和回收泵152之间。
当供应泵148和回收泵152被驱动时,从供应罐40连续地将液体供应到头112h的头模块112m,且也从头112h的头模块112m连续地将液体回收到回收罐144。在这么做时,供应泵148和回收泵152被驱动,且液体被供应到头112h并且从头112h回收液体,使得负压力在喷嘴面处被施加给液体。
<管布设>
也在根据本实施例的液体喷射装置100A中,基于头模块112m内部的供应流体通道的流体通道阻力与头模块112m内部的回收流体通道的流体通道阻力之间的比来布设个体供应管142i、公共供应管142c、个体回收管146i和公共回收管146c。
更具体地,如果头模块112m内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_IN)大于头模块112m内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_OUT),即,如果R_MODULE_IN>R_MODULE_OUT,则公共供应管142c和公共回收管146c被布设成使得公共供应管142c的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_IN)大于公共回收管146c的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_OUT),即,以致满足R_C-CHANNEL_IN>R_C-CHANNEL_OUT的条件,以及此外,个体供应管142i和个体回收管146i被布设成使得个体供应管142i的流体通道阻力(R_I-CHANNEL_IN)大于个体回收管146i的流体通道阻力(R_I-CHANNEL_OUT),即,以致满足R_I-CHANNEL_IN>R_I-CHANNEL_OUT的条件。
相反,如果头模块112m内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_OUT)大于头模块112m内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_IN),即,如果R_MODULE_IN<R_MODULE_OUT,则公共供应管142c和公共回收管146c被布设成使得公共回收管146c的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_OUT)大于公共供应管142c的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_IN),即,以致满足R_C-CHANNEL_IN<R_C-CHANNEL_OUT的条件,以及此外,个体供应管142i和个体回收管146i被布设成使得个体回收管146i的流体通道阻力(R_I-CHANNEL_OUT)大于个体供应管142i的流体通道阻力(R_I-CHANNEL_IN),即,以致满足R_I-CHANNEL_IN<R_I-CHANNEL_OUT的条件。
此外,类似于上面描述的第三实施例,也可以在相同的条件下布设个体供应管142i和个体回收管146i,并基于各个头模块112m内部的流体通道阻力来布设仅公共供应管142c和公共回收管146c。更具体地,个体供应管142i和个体回收管146i基本上在相同的条件下被布设,且只有在头模块中的一个中存在不能被忽略的压力变化的情况下,也基于这一头模块内部的流体通道阻力来布设用于这一头模块的个体供应管142i和个体回收管146i。
因此,在这种情况下,如果头模块112m内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_IN)大于头模块112m内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_OUT),即,如果R_MODULE_IN>R_MODULE_OUT,则公共供应管142c和公共回收管146c被布设成使得公共供应管142c的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_IN)大于公共回收管146c的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_OUT),即,以致满足R_C-CHANNEL_IN>R_C-CHANNEL_OUT的条件。
相反,如果头模块112m内部的回收流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_OUT)大于头模块112m内部的供应流体通道的流体通道阻力(R_MODULE_IN),即,如果R_MODULE_IN<R_MODULE_OUT,则公共供应管142c和公共回收管146c被布设成使得公共回收管146c的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_OUT)大于公共供应管142c的流体通道阻力(R_C-CHANNEL_IN),即,以致满足R_C-CHANNEL_IN<R_C-CHANNEL_OUT的条件。
在本实施例的情况下,供应阻尼器150布置在公共供应管142c中,而回收阻尼器154布置在公共回收管146c中。在这种情况下,公共供应管142c被布设成使得供应阻尼器150和供应歧管142m之间的区域满足上面指定的条件,且公共回收管146c被布设成使得回收歧管146m和回收阻尼器154之间的区域满足上面指定的条件。
以这种方式,在也借助于泵将液体供应到构成头112h的头模块112m和从构成头112h的头模块112m回收液体的情况下,基于头模块内部的供应流体通道的流体通道阻力和头模块内部的回收流体通道的流体通道阻力来布设供应侧上的管和回收侧上的管。因此,可以有效地抑制作为小滴从喷嘴喷射的结果而产生的压力变化。
类似于上面描述的第一实施例的情况,布设方法包含例如调节供应侧上的管和回收侧上的管的管长度和管直径。此外,布设方法还可包含在遭受流速的较小变化的一侧上的流体通道中布置具有高阻力的过滤器(过滤设备)或脱气泵(脱气设备)等。
此外,上面给出的描述涉及基于流体通道阻力来布设供应侧上的管和回收侧上的管的方法;然而,类似于上面描述的第一实施例的情况,也可以基于惯性来布设供应侧上的管和回收侧上的管。
更具体地,在这种情况下,如果头模块112m内部的供应流体通道的惯性(M_MODULE_IN)大于头模块112m内部的回收流体通道的惯性(M_MODULE_OUT),即,如果M_MODULE_IN>M_MODULE_OUT,则公共供应管142c和公共回收管146c被布设成使得公共供应管142c的惯性(M_C-CHANNEL_IN)大于公共回收管146c的惯性(M_C-CHANNEL_OUT),即,以致满足M_C-CHANNEL_IN>M_C-CHANNEL_OUT的条件,以及此外,个体供应管142i和个体回收管146i被布设成使得个体供应管142i的惯性(M_I-CHANNEL_IN)大于个体回收管146i的惯性(M_I-CHANNEL_OUT),即,以致满足M_I-CHANNEL_IN>M_I-CHANNEL_OUT的条件。
相反,如果头模块112m内部的回收流体通道的惯性(M_MODULE_OUT)大于头模块112m内部的供应流体通道的惯性(M_MODULE_IN),即,如果M_MODULE_IN<M_MODULE_OUT,则公共供应管142c和公共回收管146c被布设成使得公共回收管146c的惯性(M_C-CHANNEL_OUT)大于公共供应管142c的惯性(M_C-CHANNEL_IN),即,以致满足M_C-CHANNEL_IN<M_C-CHANNEL_OUT的条件,以及此外,个体供应管142i和个体回收管146i被布设成使得个体回收管146i的惯性(M_I-CHANNEL_OUT)大于个体供应管142i的惯性(M_I-CHANNEL_IN),即,以致满足M_I-CHANNEL_IN<M_I-CHANNEL_OUT的条件。
类似于基于流体通道阻力的情况,也可以在相同的条件下布设个体供应管142i和个体回收管146i,并基于各个头模块112m内部的惯性来布设仅公共供应管142c和公共回收管146c。更具体地,个体供应管142i和个体回收管146i基本上在相同的条件下被布设,且只有在头模块中的一个中存在不能被忽略的压力变化的情况下,也基于这一头模块内部的惯性来布设用于这一头模块的个体供应管142i和个体回收管146i。
因此,在这种情况下,如果头模块112m内部的供应流体通道的惯性(M_MODULE_IN)大于头模块112m内部的回收流体通道的惯性(M_MODULE_OUT),即,如果M_MODULE_IN>M_MODULE_OUT,则公共供应管142c和公共回收管146c被布设成使得公共供应管142c的惯性(M_C-CHANNEL_IN)大于公共回收管146c的惯性(M_C-CHANNEL_OUT),即,以致满足M_C-CHANNEL_IN>M_C-CHANNEL_OUT的条件。
相反,如果头模块112m内部的回收流体通道的惯性(M_MODULE_OUT)大于头模块112m内部的供应流体通道的惯性(M_MODULE_IN),即,如果M_MODULE_IN<M_MODULE_OUT,则公共供应管142c和公共回收管146c被布设成使得公共回收管146c的惯性(M_C-CHANNEL_OUT)大于公共供应管142c的惯性(M_C-CHANNEL_IN),即,以致满足M_C-CHANNEL_IN<M_C-CHANNEL_OUT的条件。
虽然在本实施例中供应阻尼器150和回收阻尼器154被布置在公共供应管142c和公共回收管146c中,但不一定必须布置这些阻尼器。如果供应阻尼器150和回收阻尼器154未被布置,则公共供应管142c被布设成使得供应泵148和供应歧管142m之间的区域满足上面指定的条件,且公共回收管146c被布设成使得回收歧管146m和回收泵152之间的区域满足上面指定的条件。
此外,个体供应管142i和个体回收管146i可以设置有阻尼器。因此可以更有效地抑制压力变化。
另外的实施例
一些头可以在其内部设置有旁路流体通道。
图9是在头内部具有旁路流体通道的液体喷射装置被比作电路的图示,其中根据第一实施例的液体喷射装置的头被修改为具有旁路流体通道。在图9中,关于头内部的流体通道,只描绘其阻力部件而不描绘其惯性部件,以便简化附图。
在其内部设置有旁路流体通道的头中,如果旁路流体通道的流体通道阻力(R_BYPASS)小于供应管的流体通道阻力(R_CHANNEL_IN)或回收管的流体通道阻力(R_CHANNEL_OUT),则由头引起的变化分量在供应侧和回收侧之间相等地分享,且在供应侧和回收侧上实质上具有相同水平的变化。
因此,在其内部设置有旁路流体通道的头中,如果旁路流体通道的流体通道阻力(R_BYPASS)大于供应管的流体通道阻力(R_CHANNEL_IN)和回收管的流体通道阻力(R_CHANNEL_OUT),则如上所述的基于头内部的流体通道阻力(或惯性)的管布设是有效的。
这同样适用于通过将多个头模块结合在一起来配置液体喷射头的情况,且如果在每个头模块内部存在旁路流体通道,以及如果旁路流体通道的流体通道阻力大于供应侧管的流体通道阻力和回收侧管的流体通道阻力,则基于头内部的流体通道阻力(或惯性)的管布设是有效的。
虽然在上述实施例中液体在从供应罐到回收罐的一个方向上流动,但也可以采用以下构成,该构成设置有用于将被回收在回收罐中的液体返回到供应罐以便使液体循环的流体通道。
此外,如果液体由泵输送,则可以采用将供应罐和回收管进行组合的构成。
本发明的上述实施例适用于具有布置在喷嘴面上的一行中的喷嘴的液体喷射头,但头的结构不限于此。除此之外,例如,本发明也可类似地适用于具有以矩阵配置将喷嘴布置在喷嘴面上的构成的液体喷射头。这种类型的液体喷射头具有大量喷嘴,且被同时喷射的小滴的体积较大,这意味着本发明在这样的情况下有特别有效的作用。
而且,虽然本发明的上述实施例适用于基于所谓的压电方法的液体喷射头,但是本发明也可类似地适用于基于另一驱动方法(例如热方法)的液体喷射头。
应理解,并没有将本发明限制到所公开的特定形式的意图,而相反,本发明将涵盖落在如在所附权利要求中表达的本发明的精神和范围内的所有变型、替代结构和等效形式。
Claims (22)
1.一种液体喷射装置,包括:
头,其包括:被配置成喷射液体的喷嘴;供应口,将所述液体连续地供应到所述供应口;以及回收口,从所述回收口连续地回收所述液体;
供应流体通道,通过所述供应流体通道将所述液体供应到所述头;以及
回收流体通道,通过所述回收流体通道从所述头回收所述液体,
其中:
在所述头内从所述供应口到所述喷嘴的流体通道阻力是R_HEAD_IN,在所述头内从所述喷嘴到所述回收口的流体通道阻力是R_HEAD_OUT,所述供应流体通道的流体通道阻力是R_CHANNEL_IN,而所述回收流体通道的流体通道阻力是R_CHANNEL_OUT;
当R_HEAD_IN>R_HEAD_OUT时,布设所述供应流体通道和所述回收流体通道以满足R_CHANNEL_IN>R_CHANNEL_OUT的条件;以及
当R_HEAD_IN<R_HEAD_OUT时,布设所述供应流体通道和所述回收流体通道以满足R_CHANNEL_IN<R_CHANNEL_OUT的条件。
2.如权利要求1所述的液体喷射装置,其中,在对所述供应流体通道和所述回收流体通道进行布设的同时对所述供应流体通道和所述回收流体通道的流体通道直径和流体通道长度进行选择,以满足所述条件。
3.如权利要求1所述的液体喷射装置,其中,在对所述供应流体通道和所述回收流体通道进行布设的同时使所述供应流体通道和所述回收流体通道中的至少一个设置有过滤设备和脱气设备中的至少一个,以满足所述条件。
4.如权利要求1所述的液体喷射装置,还包括:
所述供应流体通道所连接到的供应罐;以及
所述回收流体通道所连接到的回收罐,
其中,通过所述供应罐和所述回收罐之间的水头压差来将所述液体供应到所述头。
5.如权利要求1所述的液体喷射装置,还包括:
供应泵,其被配置成通过所述供应流体通道将所述液体输送到所述头;
供应阻尼器,其被布置在所述供应流体通道中;
回收泵,其被配置成通过所述回收流体通道从所述头输送所述液体;以及
回收阻尼器,其被布置在所述回收流体通道中。
6.一种液体喷射装置,包括:
头,其包括多个头模块,每个所述头模块包括:被配置成喷射液体的喷嘴;个体供应口,将所述液体连续地供应到所述个体供应口;以及个体回收口,从所述个体回收口连续地回收所述液体;
多个个体供应流体通道,通过所述多个个体供应流体通道将所述液体分别供应到所述头模块;
公共供应流体通道,通过所述公共供应流体通道将所述液体供应到与所述公共供应流体通道具有分流连接的所述个体供应流体通道;
多个个体回收流体通道,通过所述多个个体回收流体通道分别从所述头模块回收所述液体;以及
公共回收流体通道,通过所述公共回收流体通道从与所述公共回收流体通道具有支流连接的所述个体回收流体通道回收所述液体,其中:
在每个所述头模块内从所述个体供应口到所述喷嘴的流体通道阻力是R_MODULE_IN,在每个所述头模块内从所述喷嘴到所述个体回收口的流体通道阻力是R_MODULE_OUT,所述公共供应流体通道的流体通道阻力是R_C-CHANNEL_IN,而所述公共回收流体通道的流体通道阻力是R__C-CHANNEL__OUT;
当R_MODULE_IN>R_MODULE_OUT时,布设所述公共供应流体通道和所述公共回收流体通道以满足R_C-CHANNEL_IN>R_C-CHANNEL_OUT的条件;以及
当R_MODULE_IN<R_MODULE_OUT时,布设所述公共供应流体通道和所述公共回收流体通道以满足R_C-CHANNEL_IN<R_C-CHANNEL_OUT的条件。
7.如权利要求6所述的液体喷射装置,其中:
每个所述个体供应流体通道的流体通道阻力是R_I-CHANNEL_IN,而每个所述个体回收流体通道的流体通道阻力是R_I-CHANNEL_OUT;
当R_MODULE_IN>R_MODULE_OUT时,布设所述个体供应流体通道、所述个体回收流体通道、所述公共供应流体通道和所述公共回收流体通道以满足R_I-CHANNEL_IN>R_I-CHANNEL_OUT和R_C-CHANNEL_IN>R_C-CHANNEL_OUT的条件;以及
当R_MODULE_IN<R_MODULE_OUT时,布设所述个体供应流体通道、所述个体回收流体通道、所述公共供应流体通道和所述公共回收流体通道以满足R_I-CHANNEL_IN<R_I-CHANNEL_OUT和R_C-CHANNEL_IN<R_C-CHANNEL_OUT的条件。
8.如权利要求7所述的液体喷射装置,其中,在对所述个体供应流体通道、所述个体回收流体通道、所述公共供应流体通道和所述公共回收流体通道进行布设的同时,对所述个体供应流体通道、所述个体回收流体通道、所述公共供应流体通道和所述公共回收流体通道的流体通道直径和流体通道长度进行选择,以满足所述条件。
9.如权利要求6所述的液体喷射装置,其中,在对所述个体供应流体通道、所述个体回收流体通道、所述公共供应流体通道和所述公共回收流体通道进行布设的同时,使所述个体供应流体通道、所述个体回收流体通道、所述公共供应流体通道和所述公共回收流体通道中的至少一个设置有过滤设备和脱气设备中的至少一个,以满足所述条件。
10.如权利要求6所述的液体喷射装置,还包括:
所述公共供应流体通道所连接到的供应罐;以及
所述公共回收流体通道所连接到的回收罐,
其中,通过所述供应罐和所述回收罐之间的水头压差来将所述液体供应到所述头。
11.如权利要求6所述的液体喷射装置,还包括:
供应泵,其被配置成通过所述公共供应流体通道将所述液体输送到所述头;
供应阻尼器,其被布置在所述公共供应流体通道中;
回收泵,其被配置成通过所述公共回收流体通道从所述头输送液体;以及
回收阻尼器,其被布置在所述公共回收流体通道中。
12.一种液体喷射装置,包括:
头,其包括:被配置成喷射液体的喷嘴;供应口,将所述液体连续地供应到所述供应口;以及回收口,从所述回收口连续地回收所述液体;
供应流体通道,通过所述供应流体通道将所述液体供应到所述头;以及
回收流体通道,通过所述回收流体通道从所述头回收所述液体,其中:
在所述头内从所述供应口到所述喷嘴的惯性是M_HEAD_IN,在所述头内从所述喷嘴到所述回收口的惯性是M_HEAD_OUT,所述供应流体通道的惯性是M_CHANNEL_IN,而所述回收流体通道的惯性是M_CHANNEL_OUT;
当M_HEAD_IN>M_HEAD_OUT时,对所述供应流体通道和所述回收流体通道进行布设,以满足M_CHANNEL_IN>M_CHANNEL_OUT的条件;以及
当M_HEAD_IN<M_HEAD_OUT时,对所述供应流体通道和所述回收流体通道进行布设,以满足M_CHANNEL_IN<M_CHANNEL_OUT的条件。
13.如权利要求12所述的液体喷射装置,其中,在对所述供应流体通道和所述回收流体通道进行布设的同时,对所述供应流体通道和所述回收流体通道的流体通道直径和流体通道长度进行选择,以满足所述条件。
14.如权利要求12所述的液体喷射装置,其中,在对所述供应流体通道和所述回收流体通道进行布设的同时,使所述供应流体通道和所述回收流体通道中的至少一个设置有过滤设备和脱气设备中的至少一个,以满足所述条件。
15.如权利要求12所述的液体喷射装置,还包括:
所述供应流体通道所连接到的供应罐;以及
所述回收流体通道所连接到的回收罐,
其中,通过所述供应罐和所述回收罐之间的水头压差来将所述液体供应到所述头。
16.如权利要求12所述的液体喷射装置,还包括:
供应泵,其被配置成通过所述供应流体通道将所述液体输送到所述头;
供应阻尼器,其被布置在所述供应流体通道中;
回收泵,其被配置成通过所述回收流体通道从所述头输送所述液体;以及
回收阻尼器,其被布置在所述回收流体通道中。
17.一种液体喷射装置,包括:
头,其包括多个头模块,每个所述头模块中包括:被配置成喷射液体的喷嘴;个体供应口,将所述液体连续地供应到所述个体供应口;以及个体回收口,从所述个体回收口连续地回收所述液体;
多个个体供应流体通道,通过所述多个个体供应流体通道将所述液体分别供应到所述头模块;
公共供应流体通道,通过所述公共供应流体通道将所述液体供应到与所述公共供应流体通道具有分流连接的所述个体供应流体通道;
多个个体回收流体通道,通过所述多个个体回收流体通道分别从所述头部模块回收所述液体;以及
公共回收流体通道,通过所述公共回收流体通道从与所述公共回收流体通道具有支流连接的所述个体回收流体通道回收所述液体,其中:
在每个所述头模块内从所述个体供应口到所述喷嘴的惯性是M_MODULE_IN,在每个所述头模块内从所述喷嘴到所述个体回收口的惯性是M_MODULE_OUT,所述公共供应流体通道的惯性是M_C-CHANNEL_IN,而所述公共回收流体通道的惯性是M_C-CHANNEL_OUT;
当M_MODULE_IN>M_MODULE_OUT时,对所述公共供应流体通道和所述公共回收流体通道进行布设,以满足M_C-CHANNEL_IN>M_C-CHANNEL_OUT的条件;以及
当M_MODULE_IN<M_MODULE_OUT时,对所述公共供应流体通道和所述公共回收流体通道进行布设,以满足M_C-CHANNEL_IN<M_C-CHANNEL_OUT的条件。
18.如权利要求17所述的液体喷射装置,其中:
每个所述个体供应流体通道的惯性是M_I-CHANNEL_IN,而每个所述个体回收流体通道的惯性是M_I-CHANNEL_OUT;
当M_MODULE_IN>M_MODULE_OUT时,对所述个体供应流体通道、所述个体回收流体通道、所述公共供应流体通道和所述公共回收流体通道进行布设,以满足M_I-CHANNEL_IN>M_I-CHANNEL_OUT和M_C-CHANNEL_IN>M_C-CHANNEL_OUT的条件;以及
当M_MODULE_IN<M_MODULE_OUT时,对所述个体供应流体通道、所述个体回收流体通道、所述公共供应流体通道和所述公共回收流体通道进行布设,以满足M_I-CHANNEL_IN<M_I-CHANNEL_OUT和M_C-CHANNEL_IN<M_C-CHANNEL_OUT的条件。
19.如权利要求18所述的液体喷射装置,其中在对所述个体供应流体通道、所述个体回收流体通道、所述公共供应流体通道和所述公共回收流体通道进行布设的同时,对所述个体供应流体通道、所述个体回收流体通道、所述公共供应流体通道和所述公共回收流体通道的流体通道直径和流体通道长度进行选择,以满足所述条件。
20.如权利要求17所述的液体喷射装置,其中,在对所述个体供应流体通道、所述个体回收流体通道、所述公共供应流体通道和所述公共回收流体通道进行布设的同时,使所述个体供应流体通道、所述个体回收流体通道、所述公共供应流体通道和所述公共回收流体通道中的至少一个设置有过滤设备和脱气设备中的至少一个,以满足所述条件。
21.如权利要求17所述的液体喷射装置,还包括:
所述公共供应流体通道所连接到的供应罐;以及
所述公共回收流体通道所连接到的回收罐,
其中,通过所述供应罐和所述回收罐之间的水头压差来将所述液体供应到所述头。
22.如权利要求17所述的液体喷射装置,还包括:
供应泵,其被配置成通过所述公共供应流体通道将所述液体输送到所述头;
供应阻尼器,其被布置在所述公共供应流体通道中;
回收泵,其被配置成通过所述公共回收流体通道从所述头输送所述液体;以及
回收阻尼器,其被布置在所述公共回收流体通道中。
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