液滴噴射裝置中的流體再循環的製作方法
2023-06-21 16:42:21 2
液滴噴射裝置中的流體再循環的製作方法
【專利摘要】流體噴射設備包括在流體歧管和基底之間的流體分布層。流體分布層包括流體供應通道和流體返回通道。每個流體供應通道從流體供應室接收流體並使接收到的流體的一部分通過返回側旁路流動返回到流體返回室。基底包括多個流動路徑，每個流動路徑包括用於噴射流體液滴的噴嘴。每個流動路徑從對應流體供應通道接收流體，並使未噴射的流體經通道進入對應的流體返回通道。每個流體返回通道可從一個或多個流動路徑和供應側旁路收集未噴射的流體，並使收集到的流體返回到流體供應室。
【專利說明】液滴噴射裝置中的流體再循環
【技術領域】
[0001]本說明書整體涉及流體液滴噴射。
【背景技術】
[0002]在一些流體噴射裝置中，包括流體泵吸室和噴嘴的流動路徑可形成在基底中。諸如在列印操作中流體液滴可從噴嘴噴射到介質上。流體泵吸室可由諸如熱或壓電致動器的換能器致動，並當致動時，流體泵吸室可引起流體液滴通過噴嘴的噴射。介質可相對於流體噴射裝置例如沿著介質掃描方向運動。流體液滴的噴射可通過介質的運動來定時，以使流體液滴位於介質上的期望位置。流體噴射裝置通常包括多個噴嘴，諸如帶有一組對應的流體路徑和相關的致動器的一排或一組噴嘴，並且從每個噴嘴噴射的液滴可由一個或多個控制器獨立地控制。通常理想的是，噴射大小和速度均勻並且沿著相同方向的流體液滴，以在介質上提供均勻的流體液滴沉積。
【發明內容】
[0003]本說明書描述了涉及用於流體液滴噴射的系統、設備和方法的技術。
[0004]在一個方面，本文公開的系統、設備和方法的特徵在於具有在流體歧管和基底之間的流體分布層的列印頭模塊。流體歧管包括流體供應室和流體返回室。基底至少具有包括噴嘴入口、噴嘴和噴嘴出口的流動路徑。流體分布層包括至少一個流體供應通道。流體供應通道包括與流體供應室流體連通的供應入口以及與流體返回室流體連通的返回側旁路。流體供應通道還與基底中的至少一個流動路徑的噴嘴入口流體連通。流體分布層還可包括至少一個流體返回通道。流體返回通道包括與流體供應室流體連通的供應側旁路以及與流體返回室流體連通的返回出口。流體返回通道還與基底中的至少一個流動路徑的噴嘴出口流體連通。基底中的至少一個噴嘴出口與上述至少一個噴嘴入口流體連通。
[0005]在列印頭模塊中，可按以下次序通過流體分布層形成第一循環路徑:從流體供應室開始，到達流體地連接流體供應室和流體供應通道的供應入口，通過供應入口並進入流體供應通道，穿過流體供應通道的長度到達將流體供應通道流體地連接至流體返回室的返回側旁路，通過返回側旁路，並在流體返回室中結束。
[0006]在列印頭模塊中，可按以下次序通過基底形成第二循環路徑:從流體供應通道開始，通過基底中的噴嘴入口，穿過基底中的流動路徑的長度，通過基底中的噴嘴出口，並在流體返回通道中結束。
[0007]在返回通道包括返回出口和供應側旁路的多個實施方式中，可按以下次序在流體分布層中形成第三循環，從流體供應室開始，到達流體地連接流體供應室和流體返回通道的供應側旁路，通過供應側旁路並進入流體返回通道，穿過流體返回通道的長度，到達流體地連接流體返回通道和流體返回室的返回出口，通過返回出口，並在流體返回室中結束。
[0008]在多個實施方式中，可在流體歧管中從流體返回室至流體供應室形成第四循環。
[0009]在一個方面，流體分布層可包括多個流體供應通道和多個流體返回通道，並且基底可包括多個流動路徑。流體供應通道和流體返回通道可彼此平行，並在流體分布層中交替布置。流體分布層可為平行於基底中的平面狀噴嘴層的平面層。每個流體供應通道可被構造為通過將流體供應通道流體地連接至流體供應室的對應的供應入口從流體供應室接收流體，以及使接收到的流體的一部分通過通道離開以通過流體地連接流體供應通道和流體返回室的對應的返回側旁路到達流體返回室。每個流體供應通道通過流動路徑的對應的噴嘴入口與一個或多個流動路徑流體連通。每個流動路徑被構造為通過流動路徑的對應的噴嘴入口在對應的流體供應通道中接收至少一些流體，並使流體通過通道到達流動路徑的對應的噴嘴出口。每個流體返回通道通過流動路徑的對應的噴嘴出口與一個或多個流動路徑流體連通，並被構造為從流動路徑接收未噴射的流體，並使未噴射的流體通過流體地連接流體返回通道和流體返回室的對應的返回出口返回到流體返回室。每個流體返回通道還可被構造為通過將流體返回通道流體地連接至流體供應室的對應的供應側旁路從流體供應室接收流體，並使接收到的流體通過對應的返回出口返回到流體返回室。
[0010]在多個實施方式中，還可包括一個或多個以下特徵。例如，流體分布層中的一個或多個流體供應通道的每個可為細長通道，其在靠近流體供應室的第一遠端具有供應入口，並在靠近流體返回室的第二遠端具有返回側旁路。返回側旁路的流阻可為供應入口的流阻的若干倍。返回側旁路的較高流阻可導致返回側旁路的流量與供應入口的流量相比較低。例如，供應入口可為在流體供應通道和流體供應室之間的分界處中的第一孔，並且返回側旁路可為在流體供應通道和流體返回室之間的分界處中的第二孔。第二孔的尺寸可小於第一孔的尺寸(例如，返回側旁路可為供應入口的尺寸的1/50)。增大返回側旁路的流阻和約束其流量的其它裝置是可以的。
[0011]相似地，流體分布層中的一個或多個流體返回通道的每個可為細長通道，其在靠近流體供應室的第一遠端具有供應側旁路，並在靠近流體返回室的第二遠端具有返回出口。供應側旁路的流阻可為返回出口的流阻的若干倍。供應側旁路的較高流阻可導致供應側旁路的流量與返回出口的流量相比較低。例如，供應側旁路可為在流體返回通道和流體供應室之間的分界處中的第一孔。返回出口可為在流體返回通道和流體返回室之間的分界處中的第二孔。第一孔的尺寸可以比第二孔的尺寸小(例如，供應側旁路可為返回出口的尺寸的1/50)。增大供應側旁路的流阻和約束其流量的其它裝置是可以的。
[0012]每個流體供應通道可通過流動路徑的對應噴嘴入口與基底中的一個或多個流動路徑流體連通，並提供流體到基底中的流動路徑。每個流體返回通道可通過流動路徑的對應的噴嘴出口與基底中的一個或多個流動路徑流體連通，並從基底中的流動路徑收集未噴射的流體。在流體分布層中彼此相鄰的流體供應通道和流體返回通道可通過基底中的至少一個流動路徑彼此流體連通。例如，在第一噴嘴入口與流體供應通道流體連通的同時，與同第一噴嘴入口相同的噴嘴關聯的第一噴嘴出口與同流體供應通道相鄰的流體返回通道流體連通。
[0013]在一些實施方式中，過濾器可布置在循環(流通)路徑中(例如，在流體供應室內)。過濾器可被構造為從循環的流體中去除汙物。
[0014]在一些實施方式中，可在循環路徑中包括溫度傳感器和/或流控制裝置。溫度傳感器可在基底中的各個位置檢測溫度。可響應於溫度傳感器的讀數使用流控制裝置調節流體供應室和流體返回室之間的壓差。壓差可隨後調節多個循環路徑中的流速。[0015]在另一方面，本文公開的系統、設備和方法的特徵在於:使第一流體流按以下次序流動:使流體從流體供應室流至流體地連接流體供應室和流體供應通道的供應入口，通過流體供應入口並進入流體供應通道，穿過流體供應通道的長度，到達流體地連接流體供應通道和流體返回室的返回側旁路，並通過返回側旁路進入流體返回室。在第一流體流流動的同時，使第二流體流流動穿過流體供應通道，到達基底中的噴嘴入口，通過噴嘴入口進入基底，通過基底中的流動路逕到達基底中的噴嘴出口，通過噴嘴出口並進入流體返回通道。第一流和第二流在流體供應通道中流體連通。
[0016]可選地，在第一流體流和第二流體流流動的同時，第三流體流可從流體供應室流至流體地連接流體供應室和流體返回通道的供應側旁路，通過供應側旁路並進入流體返回通道，穿過流體返回通道的長度到達流體地連接流體返回通道和流體返回室的返回出口，並通過返回出口並進入流體返回室。
[0017]可在流體供應室和流體返回室之間形成壓降，這樣壓降形成第一流、第二流和可選的第三流。第四流可從流體返回室流至流體歧管中的流體供應室。用於去除空氣和汙物的過濾器可布置在循環路徑中(例如，在流體供應室中)。可根據第一流、第二流和第三流的一個或多個中的流體的溫度調節流體供應室和流體返回室之間的壓差。
[0018]在另一方面，基底中的噴嘴沿著相對於與列印頭模塊關聯的介質掃描方向成第一角度的第一方向按照平行的噴嘴列分布。流體供應通道和流體返回通道是在流體分布層中交替布置的平行的通道。流體供應通道和流體返回通道沿著相對於介質掃描方向成第二不同角度的第二方向延伸。每個流體供應通道可通過噴嘴的對應的噴嘴入口與來自多個連續的噴嘴列的噴嘴流體連通。相似地，每個流體返回通道可通過噴嘴的對應的噴嘴出口與多個連續的噴嘴列中的多個噴嘴流體連通。每個流體供應通道通過基底中的一個或多個流動路徑在流體供應通道的每一側上與流體供應通道相鄰的流體返回通道流體連通。
[0019]在另一方面，基底中的噴嘴列形成平行四邊形形狀的噴嘴陣列。與靠近噴嘴陣列的主要部分(例如，遠離兩個尖銳拐角的部分)布置的其它流體供應通道相比，靠近噴嘴陣列的第一尖銳拐角的一個或多個第一流體供應通道可較短並與基底中的較少流動路徑流體連通。在一些實施方式中，兩個或更多個較短流體供應通道可連接至流體分布層中的第一連接通道，使得和靠近噴嘴陣列的主要部分布置的其它流體供應通道一樣，兩個或更多個較短流體供應通道與大約相等數量的流動路徑流體連通。第一連接通道可包括將第一連接通道流體地連接至流體供應室並因此將較短的第一流體供應通道流體地連接至流體供應室的供應入口。
[0020]另外，靠近噴嘴陣列的第一尖銳拐角布置的一個或多個第一流體返回通道可比靠近噴嘴陣列的主要部分布置的其它流體返回通道更短。一個或多個第一流體返回通道可分別通過一個或多個第一旁路間隙流體地連接至第一連接通道。一個或多個第一旁路間隙可被構造為用作用於一個或多個第一流體返回通道的供應側旁路，其用於將一個或多個第一流體返回通道流體地連接至流體供應室。
[0021]旁路間隙的流阻可為第一連接通道中的供應入口的流阻的若干倍，諸如為流體連接通道的流阻的10倍。旁路間隙的較高流阻可導致旁路間隙的流量與第一流體連接通道的流量相比較低，諸如為第一流體連接通道的流量的1/50。
[0022]相似地，與靠近噴嘴陣列的主要部分(例如，遠離所述兩個尖銳拐角的部分)布置的其它流體返回通道相比，靠近噴嘴陣列的第二尖銳拐角布置的一個或多個第二流體返回通道可較短並與基底中的較少流動路徑流體連通。在一些實施方式中，兩個或更多個較短流體返回通道可通過流體分布層中的第二連接通道連接，使得與靠近噴嘴陣列的主要部分布置的其它流體返回通道一樣，所述兩個或更多個較短流體返回通道與大約相等數量的流動路徑流體連通。第二連接通道可包括將第二連接通道流體地連接至流體返回室並因此將較短的第二流體返回通道流體地連接至流體返回室的返回出口。
[0023]另外，靠近噴嘴陣列的第二尖銳拐角布置的一個或多個第二流體供應通道可比靠近噴嘴陣列的主要部分的其它流體供應通道更短。一個或多個第二流體供應通道可分別通過一個或多個第二旁路間隙流體地連接至第二連接通道。一個或多個第二旁路間隙可被構造為用作用於一個或多個第一流體供應通道的返回側旁路，其將一個或多個較短的第一流體供應通道流體地連接至流體返回室。
[0024]旁路間隙的流阻是返回出口的流阻的若干倍，諸如為第二連接通道中的返回出口的流阻的10倍。與第二連接通道中的返回出口的流量相比，旁路間隙的較高流阻可導致旁路間隙的流量較低，諸如為第二流體連接通道的返回出口的流量的1/50。
[0025]利用系統、設備或系統、設備和方法的任意組合可分離地或按照任意組合實施這些普通和特殊方面。
[0026]可實施在本說明書中描述的主題的特定實施方式以實現以下優點的一個或多個。
[0027]首先，使流體在基底中流通可從基底去除氣泡、充氣油墨、碎片和其它汙物。當一些流體被推送通過基底而不被噴射到噴嘴外時，碎片和汙物可隨著所述流被帶離它們在流動路徑中的原始位置，並因此通過多種裝置去除，諸如通過使用脫氣裝置或過濾器去除。
[0028]另外，使流體在流體供應通道中從供應入口到達的返回側旁路流動可在與流體供應通道流體連通的噴嘴入口和與流體返回通道流體連通的噴嘴出口之間形成壓降。由在供應入口和返回側旁路之間的流形成的壓降可在不使用泵直接將流體抽吸到基底中和/或到基底之外的情況下使得流體沿著流動路徑在基底中流動。因此，基底可獨立於通常由泵導致的壓強擾動，所述壓強擾動可導致串擾和液滴大小的不均勻。
[0029]另外，通過在不從噴嘴噴射液滴的情況下保持流動通過基底中的流動路徑的流體恆定，在長時間不運轉時可防止噴嘴表面乾燥。在空閒時間保持噴嘴表面溼潤可防止碎片在噴嘴表面上形成和影響列印質量。
[0030]另外，使溫度受控的流體在基底上流動和通過基底流動可調節基底和通過基底的流體流二者的溫度。當通過基底噴射的流體在列印操作時保持在恆定溫度時，可精確地控制排出的每滴流體液滴的大小。這種控制可導致隨時間的均勻列印並可消除浪費的加溫(wasted warm up)或練習(預先)的列印操作。
[0031]另外，可通過供應入口和返回側旁路的對應尺寸並且相似地通過供應側旁路和返回出口的對應尺寸精確地控制通過流體供應和返回通道的流速。在製造過程中，供應入口、返回出口、供應側旁路和返回側旁路的大小和尺寸相對容易控制，並且因此，可針對一起使用的多個列印頭模塊(例如，在多模塊列印杆中)保持流體分布層的溫度控制質量一致。
[0032]另外，在一些實施方式中，流體供應和返回通道的方向彼此平行並沿著相對於噴嘴列的方向成一角度的方向延伸。通過將平行的流體供應和返回通道以相對於噴嘴列的方向成一角度地錯開，與供應和返回通道對齊並平行於噴嘴列的方向的情況相比，可將供應和返回通道製造得更寬。通過具有較寬的供應和/或返回通道，可在流體供應和/或返回通道中容納較大的流和較高的流速，並且更大範圍的溫度調節變得可能。另外，通過具有較高的流速和較大的流體積，也可提高流的針對去除氣泡和汙物的目的推動液體流動通過過濾器的能力。
[0033]另外，在流體供應和返回通道的方向相對於噴嘴列的方向成一角度地錯開的實施方式中，可通過連接通道連接靠近噴嘴陣列較尖銳拐角布置的較短流體供應通道(和/或返回通道)。與靠近噴嘴陣列的主要部分布置的其它供應通道(或返回通道)一樣，可將連接的流體供應通道(或者返回通道)設置為與基底中的大約相同數量的流動路徑流體連通。因此，與靠近噴嘴陣列的主要部分的較長通道相比，較短的供應或返回通道中形成的壓降和流速大致相同。因此，可將整個噴嘴陣列中的溫度控制保持得大致均勻，導致液滴大小的更好的均勻性。
[0034]在附圖和以下描述中闡述了本說明書中描述的主題的一個或多個實施方式的細節。從說明書、附圖和權利要求中，主題的其它特徵、方面和優點將變得清楚。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035]圖1是示例列印頭模塊的橫截面透視圖；
[0036]圖2是覆蓋在示例列印頭模塊的基底的平面圖上的流體分布層的平面圖；
[0037]圖3A是從流體 歧管側觀看的流體分布層的透視圖；
[0038]圖3B是從基底側觀看的流體分布層的透視圖；
[0039]圖4是覆蓋在基底的頂表面上的流體分布層的透視、半透明示圖；
[0040]圖5是覆蓋在基底中的致動層的頂表面上的基底中的送進層的透視、半透明示圖；
[0041]圖6是基底中的泵吸室層和噴嘴層的透視圖；
[0042]圖7A示出了從示例列印頭模塊的第一截面觀看的穿過示例列印頭模塊的流體流；
[0043]圖7B示出了從示例列印頭模塊的第二截面觀看的穿過示例列印頭模塊的流體流；
[0044]圖7C示出了從示例列印頭模塊的第三截面觀看的穿過示例列印頭模塊的流體流。
[0045]標號列表:
[0046]100列印頭模塊102流體歧管
[0047]104流體供應室106流體返回室
[0048]108基底110流體分布層
[0049]112流體供應通道114流體返回通道
[0050]116返回出口118供應入口
[0051]120返回側旁路122流體分布層的頂表面
[0052]124供應側旁路200噴嘴陣列
[0053]202噴嘴列204噴嘴
[0054]206泵吸室208噴嘴入口[0055]210噴嘴出口212連接通道
[0056]214旁路間隙216 —噴嘴線
[0057]218 一排噴嘴入口220 —排噴嘴出口
[0058]222另一排噴嘴224另一排噴嘴
[0059]302流體分布層的底表面
[0060]402送進層404下降件的開口
[0061]406上升件的開口408致動層
[0062]502下降件504上升件
[0063]506致動器602泵吸室層
[0064]604入口送進部分606出口送進部分
[0065]608 一排噴嘴入口610 —排噴嘴出口
[0066]612泵吸室腔614噴嘴開口
[0067]許多層和特徵被誇大以更好地示出特徵、處理步驟和結果。在多個附圖中的相似的標號和代號指示相似的元件。
【具體實施方式】
[0068]可利用列印頭，諸如圖1所示的示例列印頭模塊100，來實施流體液滴噴射。示例列印頭模塊100包括流體歧管102、基底108和流體分布層110。流體歧管102包括流體供應室104和流體返回室106。流體歧管102可為在底表面上具有凹陷的塑性體，所述凹陷例如通過模製或機加工形成，從而當流體歧管102的底表面例如通過粘合劑固定到流體分布層110的頂部時，流體分布層110以上的在凹陷中的體積限定流體供應室104和流體返回室 106。
[0069]基底108可包括具有一個或多個微製造的流體流動路徑的列印頭模具，每個流體流動路徑可包括用於噴射流體液滴的一個或多個噴嘴。流體可通過所述一個或多個噴嘴噴射到介質上，並且列印頭模塊100和介質在流體液滴噴射過程中可經歷相對運動。
[0070]流體分布層110布置在流體歧管102和基底108之間。流體分布層110可從流體供應室104接收流體，並將所述流體分布到基底108中的一個或多個流動路徑。可通過流體分布層110中的一個或多個流體供應通道112執行流體分布，所述一個或多個流體供應通道112經與流動路徑關聯的各個噴嘴入口與所述一個或多個流動路徑流體連通。
[0071]流體可連續地循環穿過基底108中的流動路徑，而不管液滴是否正被噴射到基底108中的噴嘴之外。未被噴射到噴嘴之外的流體可在一個或多個再循環通路中再循環。再循環的流體可通過一個或多個再循環通路被引導至流體返回室106。例如，再循環的流體可經流體分布層110中的一個或多個流體返回通道114從基底108中的一個或多個流動路徑收集。流體返回通道114可經與流動路徑關聯的各個噴嘴出口與所述一個或多個流動路徑流體連通。
[0072]在一些實施方式中，在再循環的流體包括不容易移動的汙物(諸如氣泡、幹的油墨、碎片等)的情況下，可丟棄再循環的流體。在一些實施方式中，再循環的流體可從流體返回通道114通過流體分布層110的頂表面中的返回出口 116循環返回至流體返回室106。流體返回室106中的流體可循環返回至流體供應室104，並在後續流體噴射操作中再使用。例如，流體供應室104中的再循環的流體可與任何新加入到流體供應室104的流體一起通過流體分布層110的頂表面上的供應入口 118流入流體供應通道112。
[0073]在一些實施方式中，可將一個或多個過濾器布置在從流體返回室106中的返回出口 116至流體供應室104中的供應入口 118的循環路徑中的各個位置，以去除汙物(諸如氣泡、充氣流體、幹的油墨、碎片等)。在一些實施方式中，可將單個過濾器布置在流體供應室104中(並且不在流體返回室106中)以在流體通過供應入口 118進入流體分布層110之前過濾流體。使用單個過濾器可有助於降低列印頭模塊100的複雜性和成本。另外，通過避免在流體返回室106中使用過濾器，氣泡可從流體返回室106中更容易地被去除或釋放而不是被流體返回室106中的過濾器俘獲。在一些實施方式中，如果在流體返回室106中使用過濾器，可將釋放閥(例如，孔)布置在流體返回室中以從流體返回室106中釋放俘獲的氣泡。
[0074]雖然未在圖1中示出，但流體可從流體貯存器被供應至流體返回室106，並且流體可從流體返回室106被供應至流體供應室104。例如，通過利用流體貯存器中的一個或多個泵或通過改變流體貯存器中的流體水平，可在流體供應室104和流體返回室106中的流體之間產生壓差。壓差可使得流體在列印頭模塊100中循環。
[0075]在多個實施方式中，基底108可包括多個層，諸如與一個或多個其它層粘合的半導體主體。可穿過基底108中的一個或多個層形成多個特徵(例如，流動路徑)。在一些實施方式中，基底108可包括列印頭模具和集成的ASIC層，集成的ASIC層具有穿過其中形成的流體通路(例如，上升件和下降件)，並且所述流體通路連接至列印頭模具中的流動路徑。
[0076]在多個實施方式中，流體可通過一個或多個泵循環通過基底108中的流動路徑。然而，利用泵通過基底108中的流動路徑泵吸流體可在流體流中導致擾動，並影響列印質量。根據在本說明書中的描述，可在流體供應通道112的鄰近流體返回室106的一個遠端處在流體供應通道112和流體返回室106之間的分界處(例如，在流體分布層110的頂表面122中)形成返回側旁路開口 120。在流體供應通道112的另一遠端處(例如，流體供應通道的鄰近流體供應室104並與返回側旁路開口 120相對的端部)，可在流體供應通道112和流體供應室104之間的分界處(例如，在流體分布層110的頂表面122中)形成對應的供應入口 118。當在流體供應室104和流體返回室106之間存在壓降時，可在返回側旁路開口 120和供應入口 118之間產生壓降，導致流體通過供應入口 118進入流體供應通道112，流動穿過流體供應通道112的長度到達返回側旁路開口 120，並通過返回側旁路開口 120進入流體返回室106。
[0077]返回側旁路開口 120的大小可小於供應入口 118的大小，因此，在返回側旁路開口120的流體流限於在供應入口 118的流體流的一部分。所述部分可為在供應入口 118的總流體流以下的任意量。由於在流體供應室104和流體返回室106之間在流體供應通道104中形成的流體循環，流體可行進穿過流體供應通道的長度並從流體供應通道112連續地進入基底108中的一個或多個流動路徑的噴嘴入口。流體可流動穿過基底108中的流動路徑，並從流動路徑的噴嘴出口流出，進入到與噴嘴出口流體連通的流返回通道114。無論任何流體是否正從流動路徑中的噴嘴被噴射，流體供應通道112中的流體流和基底108中的流動路徑都可為連續的。
[0078]在一些實施方式中，除在流體供應通道112中具有返回側旁路開口 120之外，可在流體返回通道114和流體供應室104之間的分界處(例如，流體分布層110中的流體返回通道114的頂表面)增加供應側旁路開口 124。可在流體返回通道114的鄰近流體供應室104的遠端增加供應側旁路開口 124。可在流體返回通道114的鄰近流體返回室106的另一遠端形成返回出口 116。供應側旁路開口 124與流體供應室104流體連通，而返回出口 116與流體返回室106流體連通。
[0079]當在流體供應室104和流體返回室106之間存在壓降時，流體可從流體供應室104穿過供應側旁路開口 124進入流體返回通道114，流動穿過流體返回通道114的長度到達流體返回通道114的返回出口 116，流出流體返回通道114的返回出口 116，並返回到流體返回室106。
[0080]供應側旁路開口 124的大小可小於返回出口 116的大小以在供應側旁路開口 124處形成比在返回出口 116處的流阻更高的流阻。例如，供應側旁路124的流阻可為返回出口 116的流阻的大約10倍。因此，可從與流體返回通道114流體連通的基底108中的一個或多個流動路徑的噴嘴出口將流體吸入到流體返回通道114中。
[0081]在一些實施方式中，在流體分布層110中使用供應側旁路開口 124和返回側旁路開口 120 二者。當在流體分布層110中使用供應側旁路開口 124和返回側旁路開口 120 二者時，其它條件是相同的，與僅使用一種類型的旁路開口的情況相比，在給定量的時間內，更多的流體可循環通過流體分布層。在使用再循環流體調節流體噴射設備的溫度的應用中，額外的流體流可為理想的。在一些實施方式中，僅使用一種類型的旁路開口(例如，供應側旁路124或返回側旁路120)。在一些實施方式中，僅使用返回側旁路開口 120，這是因為返回側旁路開口 120與供應側旁路開口 124相比具有更好的利於從流體噴射裝置去除俘獲的氣泡的能力。在一些實施方式中，供應側旁路開口 124為與用於返回側旁路開口 120的孔大小和形狀相同的孔，供應入口 118為與用於返回出口 116的孔大小和形狀相同的孔。在一些實施方式中，供應側旁路開口 124可與返回側旁路開口 120的形狀和/或大小不同，並且供應入口 118可與返回出口 116的大小和形狀不同。
[0082]雖然本文描述的一些部分是參照列印頭模塊100中的單個供應側旁路開口和單個返回側旁路開口進行的，但是列印頭模塊100可包括各自包括對應返回側旁路開口 120的多個流體供應通道112和各自包括多個供應側旁路開口 124的多個流體返回通道114，如圖1所示。
[0083]雖然在圖1中示出了特定形狀和大小的旁路開口、供應入口和返回出口，但可使用其它形狀和大小的孔。例如，作為圓形旁路開口的替代，旁路開口也可為矩形、方形、多邊形、橢圓形或其它規則或不規則的形狀的孔。相似地，作為矩形供應入口和返回出口的替代，供應入口和返回出口也可為圓形、橢圓形、多邊形、方形或其它規則或不規則的形狀的孔。
[0084]另外,流體從流體供應通道112經返回側旁路開口 120被釋放到流體返回室106中。可通過旁路開口 120的流阻控制流體流的量或流速。在一些實施方式中，通過旁路開口 120的大小控制旁路開口的流阻。在一些實施方式中，控制旁路開口 120的流阻的其它方法也是可以的，諸如通過改變旁路開口的形狀或表面性質等。然而，由於在製造過程中控制旁路開口的大小相對簡單(例如，通過微製造技術)，因此有利的是，設計旁路開口的大小來控制通過旁路開口和基底108中的流動路徑的流阻以及流速。[0085]如本文所述，利用旁路開口保持通過基底108中的流動路徑的連續的流體流可有助於消除使用泵直接將流體泵吸到流動路徑中和/或泵吸到流動路徑外。這可有助於減小泵引起的擾動，因此提高列印頭模塊的列印質量。
[0086]另外，通過在即使噴嘴不運行(例如，不噴射流體液滴)的情況下保持連續的流體流通過基底中的流動路徑，通過彎月形層可保持噴嘴溼潤。在噴嘴空閒時間通過保持噴嘴面免於乾燥，可減少或完全消除由乾燥的或聚集的油墨顏料形成的碎片。因此，可簡化為列印頭塗底漆的工藝，並且溼潤和清潔噴嘴的測試列印循環會變得不是必須的。
[0087]另外，在噴嘴處的流體的蒸發可往往增大噴嘴附近的流體的粘度，這可影響噴射的流體液滴的速度和體積。通過在即使無流體液滴正被噴射時保持經過噴嘴的連續的流可防止流體在噴嘴處的粘度由於蒸發而明顯增加，從而避免由於增大的粘度而不利地影響流體液滴噴射。
[0088]另外，在一些實施方式中，使流體循環通過列印頭和基底還可有助於將基底和/或噴嘴保持在理想溫度。針對特定流體，在噴嘴處的流體會需要特定溫度或一定範圍的溫度。例如，在理想的溫度範圍內，特定流體可以是物理穩定的、化學穩定的或生物穩定的。影響列印質量的流體的多種特性例如粘度、密度、表面張力和/或體積彈性模量，可隨著流體的溫度變化。控制流體的溫度可有助於減小或管理流體的改變的特性可在列印質量上形成的不利影響。另外，特定流體在理想的溫度範圍內可具有理想或最佳的噴射特徵或其它特徵。控制噴嘴處的流體的溫度還可有利於流體液滴噴射的均勻性，這是因為流體的噴射特徵可隨溫度變化。
[0089]通過控制流體供應通道中的流體的溫度、流速和在流體返回和供應通道中的流體和流動經過噴嘴的流體之間的熱交換率，可控制噴嘴處的流體的溫度。通過以在流體返回室中特定選擇的流速使溫度受控的流體在流體供應室中循環，和/或通過加熱或冷卻在流體分布層中的流體，可實現基底的溫度控制。因此，可提高流體溫度以及流體液滴噴射特徵的均勻性。
[0090]在一些實施方式中，可通過布置在列印頭、流體供應室、流體返回室中或其它合適的位置(示出或未示出)或附著至列印頭、流體供應室、流體返回室或其它合適的位置(示出或未示出)的溫度傳感器(未示出)監控流體溫度。諸如加熱器和/或冷卻器的流體溫度控制裝置可布置在系統中和構造為控制流體的溫度。電路可被構造為檢測和監控溫度傳感器的溫度讀數，並且，作為響應，控制加熱器和/或冷卻器將所述流體保持在期望的或預定的溫度。另外，流控制裝置可用於調節流體供應室和流體返回室之間的壓差，從而調節通過列印頭模塊中的各循環路徑的流速，較快的流速可增大基底和溫度受控的流體之間的熱交換，並因此使得基底的溫度更接近期望的水平。
[0091]圖2是覆蓋在示例性列印頭模塊(例如，圖1所示的列印頭模塊100)的示例性基底(例如，基底108)的平面圖上的示例性流體分布層(例如，流體分布層110)的平面圖。流體分布層和基底基本可為平面的，並且可取向為彼此平行。圖2示出了當從流體歧管102側看時，流體分布層110中的流體供應通道112、流體返回通道114、供應入口 118、供應側旁路124、返回出口 116和返回側旁路120的相對位置。圖2還示出了當從流體歧管102側看時，基底108中的流動路徑的組件的相對位置，所述組件包括噴嘴204、泵吸室206、噴嘴入口 208和噴嘴出口 210。另外，圖2還示出了當從流體歧管102側看時，在流體分布層110和基底108中的組件的相對位置。
[0092]圖2僅示出了在流體分布層110和基底108中的組件的示例性布局。其它布局是可以的。另外，在多個實施方式中，可在流體分布層110和/或基底108中包括更少或更多的組件。
[0093]首先，圖2示出了基底108中的噴嘴陣列200。噴嘴陣列200可形成在基底108中的噴嘴層中。噴嘴層在基底108中可位於泵吸室層下方。泵吸室層包括泵吸室206和位於泵吸室腔頂部的隔膜層。泵吸室層還可包括與泵吸室腔流體連通的噴嘴入口 208和噴嘴出口 210。泵吸室腔還與噴嘴層中的噴嘴204流體連通。
[0094]泵吸室層可位於送進層下方。送進層可包括將流體供應通道112連接至泵吸室層中的對應的噴嘴入口 208的豎直取向的下降件，以及包括將流體返回通道114連接至泵吸室層中的對應的噴嘴出口 210的豎直取向的上升件。當從流體歧管102側看時，下降件的位置可與它們的對應的噴嘴入口 208在側向尺寸上重疊，並且上升件的位置可與它們的對應的噴嘴出口 210在側向尺寸上重疊。
[0095]在多個實施方式中，噴嘴層、泵吸室層和送進層各自是取向為彼此平行、平行於基底108的主體以及平行於流體分布層的平面層。
[0096]每個下降件、與下降件流體連通的噴嘴入口、與下降件流體連通的噴嘴入口、與噴嘴入口流體連通的泵吸室腔、與泵吸室腔流體連通的噴嘴、與泵吸室腔流體連通的噴嘴出口以及與噴嘴出口流體連通的上升件一起在基底108中形成對應的流動路徑。
[0097]如圖2所示，噴嘴陣列200包括按照多個平行的噴嘴列202排列的多個噴嘴204。在一些實施方式中，每個噴嘴列202中的噴嘴204可沿著直線或大約沿著直線均勻地排列(例如，如圖2所示)。在一些實施方式中，可將每個噴嘴列202中的噴嘴劃分為沿著直線或者大約沿著直線排列的兩個或更多個子群(例如，兩個或三個群)。
[0098]假設在平行於噴嘴層的平面中，X方向和y方向分別是沿著基底108 (例如，列印頭模具)的寬度和長度的垂直的方向。假設y方向也是在列印操作中的介質掃描方向。噴嘴陣列200的一對邊(例如，在這裡，為長邊)可為沿著垂直於介質掃描方向的X方向，而噴嘴陣列200的另一對邊(例如，在這裡，為短邊)可為沿著相對於y方向或介質掃描方向成一角度的方向W。噴嘴陣列200包括沿著w方向取向的多個平行的噴嘴列202，並且噴嘴陣列200可呈具有沿著X方向的兩個邊和沿著w方向的兩個邊的平行四邊形。
[0099]如在本說明書中的用法，術語「噴嘴列」是指沿著與噴嘴陣列200的不垂直於與列印頭模塊關聯的介質掃描方向的那對邊的方向相同的方向排列的一排噴嘴，但是噴嘴陣列200中的噴嘴也可沿著沿其它方向延伸的直線排列。例如，如圖2所示，噴嘴陣列200中的噴嘴204可沿著沿方向V的對應的直線排列或大約沿著所述對應的直線排列。方向V可相對於y方向或介質掃描方向成角度(180° -β)。換句話說，方向V可相對於噴嘴列202的方向成角度(180° -α-β)。
[0100]如圖2所示，當從流體歧管102側看時，將噴嘴層200中的每個噴嘴204布置在泵吸室層中的對應泵吸室206的中心的正下方。在平行於泵吸室層的平面內，每個泵吸室206在一側上流體地連接至對應的噴嘴入口 208，並且在另一側上流體地連接至對應的噴嘴出口 210。如圖2所示，與沿著沿V方向的第一直線(例如，線216)的噴嘴線關聯的噴嘴入口208可沿著沿V方向的第二直線(例如，線218)或大約沿著第二直線排列。相似地，與沿著沿V方向的第一直線(例如，線216)的噴嘴關聯的噴嘴出口 210可沿著沿V方向的第三直線(例如，線220)或大約沿著第三直線排列。第二直線(例如，線218)和第三直線(例如，線220)位於第一直線(例如，216)的相對兩側。
[0101]另外，與沿著與第一直線(例如，線216)平行並相鄰的第四直線(例如，線222)的噴嘴關聯的噴嘴入口 208可沿著沿方向V的第二直線(例如，線218)或大約沿著第二直線排列。相似地，沿著與第一直線(例如，線216)平行並相鄰的第五直線(例如，線224)的噴嘴的噴嘴出口 210可沿著沿V方向的第三直線(例如，線220)或大約沿著第三直線排列。
[0102]因此，如圖2所示，基底108中的噴嘴204、噴嘴入口 208和噴嘴出口 210可沿著沿方向V的對應直線排列，方向V相對於噴嘴列202的方向(例如，w方向)成角度(180° -α-β)。另外，成排噴嘴入口(噴嘴入口線)208和成排噴嘴出口(噴嘴出口線)210在基底108中交替布置。
[0103]通常，為了在列印介質上形成間隔緊密的點(換句話說，高解析度)，角α是尖的銳角，並且沿著w方向的噴嘴列202間隔緊密。結果，與沿方向w的噴嘴列202相比，沿方向V形成的成排的噴嘴(噴嘴線)可間隔更寬。可在沿方向V形成的每對相鄰的成排的噴嘴之間獲得的較寬的間隔可用於容納與所述對相鄰的成排的噴嘴中的噴嘴(如圖2所示)關聯的成排的噴嘴入口(噴嘴入口線)或成排的噴嘴出口(噴嘴出口線)。
[0104]在多個實施方式中，雖然可在沿著方向w形成的每對噴嘴列202之間的間隔中形成一排噴嘴入口或一排噴嘴出口，但在基底上存在的有限空間的情況下，有利的是，將噴嘴入口和噴嘴出口在沿著V方向的相鄰成排的噴嘴之間的空間中沿著直線排列。
[0105]如圖1所示，流體分布層110在基底108之上，以及在流體歧管102和基底108之間。如圖2所示，流體分布層110中的流體供應通道112和流體返回通道114是沿著V方向延伸的平行的通道。流體分布層110中的每個流體供應通道112位於基底108中的對應的一排噴嘴入口 208上方並與之對齊。流體分布層110中的每個流體返回通道114位於基底108中的對應的一排噴嘴出口 210上方並與之對齊。雖然圖2示出了流體供應通道112和流體返回通道114沿著方向V，但在成排的噴嘴入口和成排的噴嘴出口沿著方向w形成的多個實施例中，流體供應通道112和流體返回通道114也可沿著w方向延伸，位於對應的成排的噴嘴入口 208和/或對應的成排的噴嘴出口 210上方並與它們對齊。每個流體供應通道112可將流體供應到對應的一排噴嘴入口 208，而每個流體返回通道114可從對應的一排噴嘴出口 210中收集未使用的流體。一排噴嘴入口的每個噴嘴入口 208沿著對應的流體供應通道112布置在對應的流體供應通道的返回側旁路和供應入口之間的位置。相似地，一排噴嘴出口 210的每個噴嘴出口 210沿著對應的流體返回通道114布置在返回出口和供應側旁路之間的位置。
[0106]在一些實施方式中，所述角是尖的銳角，並且沿著方向w的噴嘴列間隔緊密。在該實施方式中，通過沿著方向V以與方向w成一角度地形成成排的噴嘴入口和成排的噴嘴出口，更多的空間變得可利用，以容納流體分布層中的流體供應通道和流體返回通道的寬度，以及容納基底中的成排的噴嘴入口和成排的噴嘴出口。
[0107]另外，與在成排的噴嘴入口和成排的噴嘴出口沿著w方向延伸的情況下流體供應通道112和流體返回通道114具有的通常寬度相比，在沿著V方向延伸的成排的噴嘴之間的較寬的間隔還允許流體供應通道112和流體返回通道114變得更寬。較寬的流體供應通道和流體返回通道有時是有利的，這是因為使用較寬的通道允許在流體供應和返回通道中形成較大的流量(例如，在給定條件下的較快流速或較大流體積)，因此，在基底中的流動路徑中形成較大的流量(例如，在給定條件下的較快流速或較大流體積)，因此在基底中形成較大溫度控制範圍和更好地衝出基底中的汙物的能力。另外，較寬的通道還有助於在流體通道的整個長度上保持大體恆定的流體壓強，並更好地確保從分布在沿著流體通道的不同位置下方的噴嘴噴射的流體液滴的速度和體積的均勻性。
[0108]如圖2所示，流體供應通道112和流體返回通道114在流體分布層110中交替布置。除噴嘴陣列200的較尖銳的拐角之一上的流體供應通道(可僅具有一個相鄰的流體返回通道)之外，可在每個流體供應通道112的每一側上具有流體返回通道114。相似地，除噴嘴陣列200的較尖銳的另一拐角上的返回通道(可僅具有一個相鄰的流體供應通道)之外，可在每個流體返回通道114的每一側上具有流體供應通道112。每個流體供應通道112與對應的一排或兩排噴嘴入口 208流體連通，並提供進入所述一排或兩排噴嘴入口 208的每個的流體流。每個流體返回通道114與對應的一排或兩排噴嘴出口 210流體連通，並從所述一排或兩排噴嘴出口 210的每個收集未噴射的流體。
[0109]另外，如圖2所示，在一些實施方式中，流體供應通道112和流體返回通道114的方向V相對於噴嘴列202的方向w成一角度,而非平行於噴嘴列202的方向。在該實施方式中，與在遠離所述兩個較尖銳的拐角(圖2中僅示出一個)的噴嘴陣列200的其它位置(被稱為「主要部分」)附近的通道相比，在噴嘴陣列200的所述兩個較尖銳的拐角附近，流體供應通道和流體返回通道的對應長度可較短。與噴嘴陣列200的主要部分中的每個供應或返回通道相比，較短的流體供應通道和返回通道的每個分別與較少的流動路徑流體連通。
[0110]例如，圖2中的噴嘴陣列200的左下角附近的第一若干通道(例如，第一五個通道)明顯比第一若干通道的右部的其它通道更短。例如，第一五個通道的每個分別與基底108中的I個流動路徑、4個流動路徑、8個流動路徑、12個流動路徑和16個流動路徑流體連通。位於第一五個較短通道右側的通道各自與數量增加的流動路徑流體連通，直至達到穩定的最大數量的流動路徑(例如，位於在噴嘴陣列200的較尖銳的拐角之外的噴嘴陣列200的主要部分上)。例如，位於第一五個通道右側的通道各自分別與20個流動路徑、24個流動路徑、28個流動路徑、31個流動路徑、32個流動路徑、32個流動路徑、32個流動路徑等流體連通。
[0111]當在流體液滴噴射過程中噴嘴工作時，在與流動路徑關聯的致動器的控制下，流體被噴射到流動路徑之外。當較短流體供應通道與其它常規長度的流體供應通道相比供應明顯較少的噴嘴時，對於通過較短流體供應通道供應的那些噴嘴而言實現期望量的流體循環需要的壓降的量可與能夠在流體供應室和流體返回室之間獲得的壓降的量明顯不同。因此，在一些實施方式中，有利的是，在噴嘴陣列200的較尖銳拐角附近連接兩個或更多個較短流體供應通道，以使得若干較短流體供應通道一起與常規長度的流體供應通道(例如，位於噴嘴陣列200的主要部分附近並用作主要部分的通道)相比供應相似數量的流動路徑(例如，多於流動路徑的數量的1/2或2/3)。
[0112]例如，如圖2所示，在噴嘴陣列200的較尖銳拐角附近的第一三個流體供應通道112 (第一五個通道中的)通過連接通道212連接在一起。三個連接的流體供應通道供應的流動路徑的數量是25，這與每個常規長度的流體供應通道供應的流動路徑的數量(例如，32個流動路徑)近似。連接通道212的寬度可與流體供應通道112的寬度相同，從而從連接通道至連接的流體供應通道的每個的流不受約束。連接通道212不直接將流體供應至任何流動路徑，但可經連接至連接通道212的較短流體供應通道112進行供應。
[0113]另外，在一些實施方式中，諸如在圖1中所示的列印頭模塊100中，流體供應室104經供應入口 118將流體供應至流體供應通道112，所述供應入口 118布置在靠近噴嘴陣列200的相同側(例如，如圖2所示，靠近噴嘴陣列200的上邊緣)的流體供應通道112的對應遠端。然而，在噴嘴陣列200的尖銳拐角附近的較短的流體供應通道不夠長從而不能到達流體供應室104下方的區域。因此，為了將流體供應至較短的流體供應通道，連接通道212可延伸至噴嘴陣列200的靠近流體供應室104 (例如，如圖2所示，靠近噴嘴陣列200的上邊緣)的一側，並在流體供應室104附近的遠端處具有供應入口開口。流體可流入連接通道212中的供應入口 118，並行進至由連接通道212連接的所述三個較短流體供應通道的每個，其中，一些流體循環通過所述三個較短流體供應通道的對應返回側旁路，並且其餘流體循環通過與所述三個較短流體供應通道流體連通的流動路徑。因此，連接通道212中的供應入口 118用作針對連接至連接通道212的所述三個較短流體供應通道的每個的供應入□。
[0114]雖然在圖2中未示出，但在噴嘴陣列200的其它尖銳的拐角附近具有較短通道(例如，噴嘴陣列200的右上角，圖2中未示出)。在那些較短通道中，一些是與在噴嘴陣列200的主要部分附近的流體返回通道相比，與基底108中明顯較少的流動路徑流體連通的流體返回通道。與靠近噴嘴陣列200的左下角的較短流體供應通道相似，靠近噴嘴陣列200的右上角的較短流體返回通道可通過另一連接通道(未示出)連接。與連接通道212相似，所述另一連接通道的寬度可與所述較短流體返回通道的寬度相同，並且從所述較短流體返回通道收集未噴射的流。通過連接通道(未示出)連接在一起的所述較短流體返回通道從與常規長度的流體返回通道流體連通的流動路徑的數量相似的總數量的流動路徑收集流體。另外，連接通道(未示出)在噴嘴陣列200的下邊緣附近還具有返回出口 116，從而連接通道可通過返回出口 116將從所述較短流體返回通道收集的流體直接引導返回至流體返回室106。雖然在圖2中未示出，但靠近噴嘴陣列200的右上角的通道、供應入口、供應側旁路、噴嘴、噴嘴入口和噴嘴出口的外觀和布局類似於靠近圖2所示的噴嘴陣列200的左下角的那些，不同之處是，連接的通道是較短流體返回通道，並且連接通道具有位於流體返回室下方的返回出口(例如，靠近噴嘴陣列200的右下角)。連接通道中的返回出口(未示出)可用作靠近噴嘴陣列的右上角並連接至連接通道的較短流體返回通道的返回出口。
[0115]通過將靠近噴嘴陣列200的一個尖銳拐角的較短流體供應通道連接在一起(並且相似地，通過將靠近噴嘴陣列200的另一較尖銳拐角的流體返回通道連接在一起)，在整個噴嘴陣列上，可保持每個噴嘴上的壓力更加均勻，從而使得整個列印頭模塊上的液滴大小更均勻。
[0116]另外，如圖2所示，流體分布層中的流體供應通道112通過位於在流體供應室正下方的流體供應通道遠端的供應入口 118與流體供應室(未示出)流體連通。流體分布層中的流體返回通道114通過位於在流體返回室正下方的流體返回通道遠端的返回出口 116與流體返回室(未示出)流體連通。另外，流體供應通道112還通過位於在流體返回室正下方的流體供應通道遠端的返回側旁路124與流體返回室流體連通。相似地，流體返回通道還通過位於在流體供應室正下方的流體返回通道遠端的供應側旁路120與流體供應室流體連通。
[0117]在一些實施方式中，通過連接通道212連接靠近噴嘴陣列200的尖銳拐角(例如，如圖2所示，噴嘴陣列200的左下角)的較短流體供應通道112。連接的較短流體供應通道從包括供應入口 208的連接通道212接納流體。每個較短供應通道包括對應的返回側旁路124。另外，連接通道212還可分別通過一個或多個窄間隙(例如，旁路間隙214)連接至靠近噴嘴陣列200的尖銳拐角(例如，噴嘴陣列200的左下角)的一個或多個較短流體返回通道114。每個窄間隙是具有比連接通道212和連接的流體返回通道114的寬度更小的寬度的通道。每個較短流體返回通道在流體返回通道和流體返回室之間的分界處的一個遠端具有返回出口，但在流體返回通道和流體供應室之間的分界處的另一遠端不具有供應側旁路開口。作為替代，將較短流體返回通道連接至流體分布層110中的連接通道212的窄間隙可用作用於在噴嘴陣列200的較尖銳拐角處的較短流體返回通道的供應側旁路。流體可從流體供應室流經連接通道212的供應入口，然後流經窄間隙，以到達經窄間隙連接至連接通道212的對應的較短返回通道，許多相似的流體可通過常規長度的流體返回通道的頂表面中的供應側旁路開口直接進入常規長度的流體返回通道。
[0118]相似地，在噴嘴陣列200的另一較尖銳拐角附近，一個或多個較短流體供應通道可分別通過一個或多個窄間隙連接至另一連接通道(未示出)。所述另一連接通道具有在連接通道和流體返回室之間的分界處中的開口的返回出口 116。每個較短流體供應通道具有在較短供應通道和靠近所述較短流體供應通道的一個遠端的流體供應室之間的分界處中的開口的供應入口，但在流體供應通道和位於另一遠端的流體返回室之間的分界處不具有返回側旁路開口。窄間隙是連接連接通道和流體分布層110中的較短流體供應通道的狹窄通道。窄間隙可用作用於經窄間隙連接至連接通道的較短流體供應通道的返回側旁路。例如，流體可通過較短流體供應通道的供應入口開口進入所述較短流體供應通道，並且可通過窄間隙進入連接通道，多數類似的流體可進入常規長度流體供應通道，然後洩漏到常規長度的流體供應通道的頂表面中的返回側旁路開口之外。穿過窄間隙的流體可通過連接通道(未示出)的返回出口流動返回到流體返回室。
[0119]雖然以上描述是參照圖2所示的構造進行的，但是在將供應通道與成排的噴嘴入口對齊、將返回通道與成排的噴嘴出口對齊、用連接通道連接較短供應通道以增加通過連接的供應通道供應的噴嘴入口數量、用另一連接通道連接較短返回通道以增加通過連接的返回通道供應的噴嘴出口數量、通過流體分布層中的對應的窄間隙將不具有規則的供應側旁路開口的較短返回通道連接至供應類型的連接通道(例如，具有供應入口的連接通道)以及通過流體分布層中的對應的窄間隙將不具有規則的返回側旁路開口的較短供應通道連接至返回類型的連接通道(例如，具有返回出口的連接通道)等過程中使用的原理可應用於供應通道、返回通道和它們關聯的入口、出口和旁路的布局設計中。
[0120]另外，在一些實施方式中，可在流體供應通道和靠近流體供應室一側的相鄰的流體返回通道之間在流體分布層中形成第一窄間隙，並且可在流體供應通道和靠近流體返回室一側的相鄰的流體返回通道之間在流體分布層中形成第二窄間隙。可用第一窄間隙替換相鄰的流體返回通道的頂表面中的供應側旁路開口，並且可用第二窄間隙替換流體供應通道的頂表面中的返回側旁路開口。[0121]在具有多個平行的和交替布置的流體供應通道和流體返回通道的流體分布層中，每個流體供應通道可在流體供應通道和流體供應室之間的分界處具有供應入口，並且每個流體返回通道可在流體返回通道和流體返回室之間的分界處具有返回出口。在流體分布層中，在靠近流體返回室的遠端，每個流體供應通道還包括在流體供應通道的一側或兩側將流體供應通道連接至相鄰的流體返回通道的對應的窄間隙。所述對應的窄間隙可用作用於流體供應通道的返回側旁路。相似地，在流體分布層中，在靠近流體供應室的遠端，每個流體返回通道還可包括在流體返回通道的一側或兩側將流體返回通道連接至相鄰的流體供應通道的對應的窄間隙。所述對應的窄間隙可用作用於流體返回通道的供應側旁路。
[0122]圖2示出了在流體分布層110和基底108中的組件在側向尺寸中(例如，當從流體歧管102 —側觀看時)的相對位置。圖3A-3B和圖4-6分別示出了流體分布層110的兩個側面和基底108中的不同層。
[0123]圖3A是從流體歧管102 —側觀看的流體分布層110的透視圖。流體分布層110可為具有形成在其中的特徵的諸如矽主體的整體主體。流體分布層110可為平面層，該平面層的豎直尺寸中的厚度相對於側向尺寸中的寬度和長度而言較小。流體分布層110的頂表面122具有供應入口 118的陣列。供應入口 118的陣列可為當流體分布層110的頂表面122粘合至流體歧管102時朝著流體供應室104敞開的頂表面122中的孔。流體分布層110的頂表面122還包括供應側旁路124的陣列。供應側旁路124的陣列可為當流體分布層Iio的頂表面122粘合至流體歧管102時也朝著流體供應室104敞開的頂表面122中的較小的孔。供應入口 118和供應側旁路124可在位於流體供應室104正下方的頂表面122的側上交替排列，因為供應入口和供應側旁路對應於在流體分布層110的底表面中交替排列的流體供應通道和流體返回通道(如圖3B所示)。
[0124]流體分布層110的頂表面122還具有返回出口 116的陣列。返回出口 116的陣列可為當流體分布層110的頂表面122粘合至流體歧管102時朝流體返回室106敞開的頂表面122中的孔。流體分布層110的頂表面122還包括返回側旁路120的陣列。返回側旁路120的陣列可為當流體分布層110的頂表面122粘合至流體歧管102時也朝著流體返回室104敞開的頂表面122中的較小的孔。返回出口 116和返回側旁路120可在位於流體返回室106正下方的頂表面122的側上交替排列，因為返回出口和返回側旁路對應於在流體分布層的底表面中交替排列的流體供應通道和流體返回通道(如圖3B所示)。
[0125]在一些實施方式中，連接通道用於連接靠近噴嘴陣列的一個較尖銳拐角的兩個或更多個較短流體供應通道，流體分布層的頂表面122中的供應入口陣列之一屬於連接通道。例如，在圖3A中，從左側並位於頂表面122的供應室側的第一供應入口屬於連接通道。相似地，另一連接通道用於連接靠近噴嘴陣列的另一較尖銳拐角的兩個或更多個較短流體返回通道，返回出口的陣列之一屬於該另一連接通道。所述另一連接通道的返回出口位於當前在圖3A中不可見的流體分布層的另一半。
[0126]圖3B示出了從流體分布層110的底側觀看的流體分布層110。流體分布層110的底表面302具有形成在其中的流體供應通道112和流體返回通道114。除了供應入口開口118或返回側旁路開口 120之外或除供應入口開口 118和返回側旁路開口 120 二者之外，每個流體供應通道112具有位於流體分布層110的底表面302上的敞開面，並且具有位於流體分布層110的頂表面122上的閉合面。相似地，除了返回出口開口 116或供應側旁路開口 124或除了返回出口開口 116和供應側旁路開口 124 二者之外，每個流體返回通道114具有位於流體分布層110的底表面302上的敞開面，並且具有位於流體分布層110的頂表面122上的閉合面。
[0127]圖3B還示出了形成在流體分布層110的底表面302中的連接通道212。連接通道212連接至靠近位於流體分布層110下方的噴嘴陣列的較尖銳拐角(圖3B中未示出)的兩個或更多個(例如，所述第一三個)較短流體供應通道112。連接通道212和連接的較短流體供應通道的連接部分的寬度和深度等於或大約等於流體供應通道的寬度和深度，從而通過連接部分實施最小流約束。雖然在圖3B中未示出，但第二連接通道可形成在流體分布層110的底表面302中。可使用第二連接通道連接在圖3B中未示出的流體分布層110的另一端的兩個或更多個較短流體返回通道。
[0128]圖3B還示出了連接通道212可分別通過一個或多個窄旁路間隙214進一步連接至一個或多個較短流體返回通道114。一個或多個窄旁路間隙214可用於使流體從連接通道212 (並因此從流體供應室104)繞道到達連接至連接通道212的較短流體返回通道。相似地，第二連接通道(圖3B未示出)可分別通過一個或多個窄旁路間隙(未示出)進一步連接至一個或多個較短流體供應通道112。一個或多個窄旁路間隙(未示出)可用於使流體從較短流體供應通道繞道到達第二連接通道(未示出)，並最終到達流體返回室106。窄旁路間隙的寬度可比連接通道和流體供應/返回通道的寬度窄，以對通過所述窄間隙連接的通道之間的流形成約束。在一些實施方式中，在具有比連接的通道更窄的寬度之外或作為替代，窄間隙的深度可更淺。
[0129]雖然圖3B示出了可使用相同的連接通道連接較短流體供應通道和通過窄旁路間隙連接至較短流體返回通道，但在一些實施方式中，具有供應入口的分離的連接通道可通過窄間隙連接至較短流體返回通道。相似地，雖然可使用相同的連接通道連接較短流體返回通道和通過窄間隙連接至較短流體供應通道，但在一些實施方式中，具有返回出口的分離的連接通道可通過窄間隙連接至較短流體供應通道。
[0130]圖4是覆蓋在基底108的頂表面上的流體分布層110的透視、半透明示圖。如圖4所示，基底108包括送進層402，送進層402從下方粘合至流體分布層110。送進層可為平面層，該平面層的豎直尺寸中的厚度小於側向尺寸中的寬度和高度。送進層可平行於基底中的其它層。送進層402包括:豎直取向的下降件，與基底108中的流動路徑的噴嘴入口流體連通；和豎直取向的上升件，與基底108中的流動路徑的噴嘴出口流體連通。圖4示出了流體分布層110中的每個流體供應通道112覆蓋下降件的一排開口 404並與之對齊，而流體分布層110中的每個流體返回通道114覆蓋上升件的一排開口 406並與之對齊。
[0131]圖4還示出了致動層408可粘合至送進層402的底表面。圖5是覆蓋在基底108中的致動層408的頂表面上的送進層402的透視、半透明示圖。
[0132]如圖5所示，送進層402包括成排的下降件502和成排的上升件504。成排的下降件502的每一排可以漏鬥方式將流體從送進層402上方的流體分布層110中的對應的流體供應通道導向至送進層402下方的致動層408中的對應的一排的噴嘴入口。每一排成排的上升件502可以漏鬥方式將流體從送進層402下方的致動層408中的成排的噴嘴出口向上導向至送進層402上方的流體分布層110中的流體返回通道。
[0133]另外，在圖5中示出了送進層402下方的致動層408。致動層408可包括附著至泵吸室層(圖5中未示出)的頂側的隔膜層。致動層408還可包括布置在隔膜層上的多個壓電致動器結構，其中每個致動器結構布置在相關的泵吸室腔(圖5中未示出)上方。壓電致動器結構可被支承在隔膜層的頂側上。如果在特定實施例中不存在隔膜層，則致動結構可直接設置在泵吸室層的頂側上，並且壓電結構的底表面可從上方密封泵吸室腔。
[0134]隔膜層可為從上方密封泵吸室的氧化物層。隔膜層的位於泵吸室腔上方的一部分是柔性的並且可在壓電致動器的致動下彎曲。隔膜的彎曲使泵吸室腔擴張和收縮，並使得流體液滴噴射到連接至泵吸室腔的噴嘴外。如圖5所示，致動層408包括設置在致動層408下方的泵吸室層(圖5中未示出)中的泵吸室腔上方的單獨控制的致動器506。在一些實施方式中，送進層402可為包括用於控制致動器的操作的電子器件和電路的ASIC晶圓。
[0135]圖6是泵吸室層602和泵吸室層602下方的噴嘴層的透視圖。如圖6所示，泵吸室層602包括多個泵吸室腔612。每個泵吸室腔612被布置在噴嘴層中的對應噴嘴614上方。每個泵吸室腔612還連接至導向對應的鄰接的噴嘴入口 208的對應的入口送進部分604和導向對應的鄰接的噴嘴出口 210的對應的出口送進部分606。另外，如圖6所示，泵吸室層602中的每排噴嘴入口(例如，排608)對布置在所述一排噴嘴入口兩側的泵吸室起作用。相似地，泵吸室層602中的每排噴嘴出口(例如，排610)對布置在所述一排噴嘴出口兩側上的泵吸室起作用。
[0136]圖7A示出了從示例列印頭模塊的第一截面觀看的通過示例列印頭模塊(例如，列印頭模塊100)的流體流。第一截面沿著平行於流體供應通道中的流體流的方向並垂直於平面狀流體分布層平面的平面切割單個流體供應通道。如圖7A所示，流體沿著流體供應通道112的長度從靠近流體供應室104的遠端至靠近流體返回室106的另一遠端流動。因為在流體供應室104和流體返回室106之間例如通過泵形成壓差，所以可發生這種流動。
[0137]如圖7A所示，流體供應通道112從位於流體供應通道112的頂表面內並朝著流體供應室104敞開的供應入口 118接收流體。流體沿著流體供應通道112行進至返回側旁路120，並通過位於流體供應室112的頂表面中並流體地連接(例如，敞開)至流體返回室106的返回側旁路進入流體返回室106。
[0138]返回側旁路120的尺寸小於供應入口 118的尺寸，從而返回側旁路120的流阻是供應入口 118的流阻的至少10倍。這種流阻差可確保沿著流體返回通道的整個長度的流體壓強大致恆定。在示例性實施方式中，返回側旁路120的尺寸可為供應入口 118的尺寸的大約1/50。返回側旁路120的直徑可具有25-150微米(例如，50微米)的半徑和75-300微米(例如，75微米)的深度。
[0139]如圖7A所示,進入流體供應通道112的一些流體不從返回側旁路120直接返回到流體返回室106。作為替代，流體可通過連接至流體供應通道112的多個下降件502流入基底108中的多個泵吸室腔612。下降件502是豎直取向的通道，它們在一端各自流體地連接(例如，敞開)至流體供應通道112，並且在另一端流體地連接(例如，敞開)至噴嘴入口 208。每個噴嘴入口 208流體地連接(例如，結合)至導向至對應的泵吸室腔612的入口送進部分604。從下降件502進入泵吸室腔612的流體可響應於泵吸室隔膜的致動噴射到噴嘴614之外，或者經過噴嘴614而不被噴射。未噴射的流體可被引導至基底108中的一個或多個再循環路徑(圖7C中示出)。
[0140]圖7B示出了從示例列印頭模塊的第二截面觀看的通過示例列印頭模塊(例如，列印頭模塊100)的流體流。第二截面沿著平行於流體返回通道中的流體流的方向的平面並且沿著垂直於平面狀流體分布層的平面切割單個流體返回通道。如圖7A所示，流體沿著流體返回通道114的長度從靠近流體供應室104的遠端至靠近流體返回室106的另一遠端流動。因為在流體供應室104和流體返回室106之間例如通過泵形成壓差，所以發生這種流動。
[0141]如圖7B所示，流體返回通道114從位於流體返回通道114的頂表面中並流體地連接(例如，敞開)至流體供應室104的供應側旁路124接收流體。流體沿著流體返回通道114行進至返回出口 116，並通過位於流體返回室116的頂表面中並流體地連接(例如，敞開)至流體返回室106的返回出口 116進入流體返回室106。
[0142]供應側旁路124的尺寸小於返回出口 116的尺寸(例如，返回出口 116的尺寸的1/50)，因此，流速在供應側旁路124受到約束。如圖7B所示，一些額外的流體通過多個上升件504被抽吸到流體供應通道114中。上升件504是豎直取向的通道，每個上升件在一端朝流體返回通道114敞開，並在另一端朝噴嘴出口 210敞開。噴嘴出口 210流體地連接(例如，結合)至從泵吸室腔612導向至噴嘴出口 210的出口送進部分606。隨後，流體從上升件504被抽吸上來並進入流體返回通道114。來自供應側旁路124的流體以及從泵吸室腔612抽吸的未噴射的流體可通過流體返回通道114的頂表面中的返回出口 116進入流體返回室106。
[0143]圖7C示出了從示例列印頭模塊的第三截面觀看的通過示例列印頭模塊(例如，列印頭模塊100)的流體流。第三截面沿著垂直於流體供應和返回通道中的流體流的方向的平面切割多個連續的流體供應和返回通道。
[0144]為了示出的目的,在圖7C中僅示出了三個流體通道。如圖7C所示,在流體分布層110中，流體沿著流體供應通道112在第一方向(例如，朝紙張外)上流動，而流體流沿著流體返回通道114在第二、相反方向(例如，朝紙張內)上流動。
[0145]在基底108中，在特定流體供應通道112和與所述特定流體供應通道112相鄰的流體返回通道114之間形成流動路徑。如果特定流體供應通道在兩側具有相鄰的流體供應通道，則可在流體供應通道和所述兩個相鄰的流體供應通道的每個之間形成至少一個流動路徑。
[0146]例如，如圖7C所示，流體可從左側的第一流體供應通道流入流體地連接至第一流體供應通道的下降件502，通過下降件502進入泵吸室層602中的噴嘴入口 208，通過噴嘴入口 208進入入口送進部分604，以及通過入口送進部分604進入泵吸室腔612，通過泵吸室腔612進入出口送進部分606，通過出口送進部分606進入噴嘴出口 210，通過噴嘴出口210進入上升件504，通過上升件504，並在與圖7C中的第一流體供應通道相鄰的流體返回通道114中終止。可在圖7C中的第一流體供應通道和與第一流體供應通道相鄰但未在圖7C中示出的另一流體返回通道之間形成相似的流。
[0147]對於另一實例，如圖7C所示，流體可從圖7C的右側的第二流體供應通道和與圖7C中的第二流體供應通道相鄰的流體返回通道114(S卩，在圖7C中間示出的流體返回通道)流出。可在圖7C中的第二流體供應通道和與第二流體供應通道相鄰但未在圖7C中示出的另一流體返回通道之間形成相似的流。
[0148]由於在流體供應通道和流體返回通道之間通過返回側旁路形成的壓差，流體流可在每個流體供應室和相鄰的流體返回室之間保持。返回側旁路可將通過返回側旁路的流速限制為通過供應入口的流速的一小部分，諸如通過供應入口的流速的1/50。在一些實施方式中，在供應入口和返回側旁路之間形成的壓差可在10至1000毫米的水壓的範圍內。
[0149]在一些實施方式中，可將通過供應入口的流體流保持在至少兩倍的峰值噴射流(例如，當所有噴嘴噴射流體液滴時流出噴嘴的流速)。例如，未噴射到噴嘴之外的流體可再循環通過圖7C所示的再循環路徑。保持至少50%的流體流進入基底再循環可確保在不用額外的泵吸設備的情況下，存在足夠量的流體流使它們從流動路徑中的原始位置攜帶汙物，並且推動再循環流體通過過濾器。
[0150]當設計供應入口、返回出口、旁路開口和間隙的尺寸時，考慮多個因素。首先，可基於期望的流速的大小(例如，峰值噴射流速的至少兩倍或更少)確定供應入口的尺寸。對於不同的流體噴射系統，期望的流速可不同。在一些實施方式中，每個供應入口可具有大約130微米乘300微米的尺寸。可基於在流動路徑中產生所述流所需的壓差的大小確定旁路開口和間隙的尺寸。另外，供應入口和返回側旁路或間隙的相對尺寸可取決於噴嘴附近的期望的溫度調節範圍。在一些實施方式中，用於旁路開口的孔可具有40-100微米(例如，就圓形旁路開口而言)的徑向尺寸。在一些實施方式中，流體供應通道可具有130-200微米的寬度和約200-500微米(例如，325微米)的深度。在一些實施方式中，旁路間隙的尺寸可為200-1000微米長(例如，420微米長)、20-100微米寬(例如，30微米寬)，和200-500微米深(例如，325微米深)。在一些實施方式中，流體返回通道的尺寸可為流體供應通道的尺寸的鏡像，並且供應側旁路開口和間隙的尺寸可為返回側旁路開口和間隙的尺寸的鏡像。
[0151]當設計旁路開口的尺寸時，可考慮期望的溫度控制範圍和在流體與基底之間的熱交換效率。熱交換效率可取決於流體的傳導性、流體的密度、流體的比熱、流通路的尺寸等。旁路開口和供應入口以及返回出口的尺寸可被調整以實現足夠將噴嘴和基底的其它部分保持在期望的溫度或在期望的溫度範圍內的熱交換效率。
[0152]供應入口、返回出口、供應側旁路、返回側旁路以及供應和返回通道的尺寸也可取決於每個通道供應的噴嘴的數量和噴射的液滴的大小、整個列印頭的尺寸、噴嘴的總數等。例如，相對大數量的噴嘴會需要相對較大的熱交換效率以將噴嘴保持在預定的溫度或預定的溫度範圍內。可將再循環路徑的尺寸和其中的流速構造為實現足以將噴嘴保持在期望的溫度或在期望的溫度範圍內的一定程度的導熱性。
[0153]通過列印頭的流體的流速通常比通過基底的流體的流速高得多。也就是說，對於流入列印頭模塊的流體，多數所述流體可循環通過供應和返回通路。例如，進入列印頭100的流體的流速可為進入基底的流體的流速兩倍多。在一些實施方式中，進入列印頭的流體的流速可在進入基底的流體的流速的30倍和約70倍之間。這些比率可根據在流體液滴噴射過程中是否考慮流速而變化，如果考慮了流速，則這些比率取決於流體液滴噴射的頻率。例如，在流體液滴噴射過程中流體進入基底的流速可相對於當未發生流體液滴噴射時流體進入基底的流速更高。結果，相對於當未發生流體液滴噴射時，在流體液滴噴射過程中，流體進入列印頭的流速相對於流體進入基底的流速的比率可更低。
[0154]在一些實施方式中，使流體循環通過基底可防止基底中(諸如噴嘴附近)的流體變幹，並可從基底流體路徑中去除汙物。汙物可包括氣泡、充氣流體(即，含有溶解的氣體的流體)、碎片、幹的流體和可幹擾流體液滴噴射的其它物質。如果流體是油墨，則汙物還可包括乾燥的顏料或顏料的團聚物。去除氣泡是理想的，這是因為氣泡會吸收或分散換能器和流體泵吸室施加的能量，換能器和流體泵吸室施加的能量可防止流體液滴噴射或形成不合適的流體液滴噴射。不合適的液滴噴射的影響可包括改變噴射的流體液滴的尺寸、速度和/或方向。去除充氣流體也是理想的，這是因為相對於脫氣流體，充氣流體往往更容易形成氣泡。諸如碎片和幹的流體的其它汙物可諸如通過堵塞噴嘴類似地幹擾合適的流體液滴噴射。
[0155]可選地，可在列印頭模塊中的循環路徑中的一個或多個位置插入脫氣裝置或過濾器，並且將脫氣裝置或過濾器構造成為流體脫氣和/或從流體中去除氣泡。脫氣裝置可流體地連接在返回室和流體返回室之間，諸如在流體返回室和流體返回箱之間，在流體返回箱和流體供應箱之間，在流體供應箱和流體供應室之間，在流體供應室和流體返回室之一或二者內，或者一些其它合適的位置。
[0156]在整個說明書和權利要求書中使用的諸如「前」、「後」、「頂」、「底」、「在……上方」、「在……之上」和「在……之下」的術語是用於描述系統、列印頭和本文描述的其它元件的多個組件的相對位置。相似地，使用任何水平或豎直術語來描述元件用於描述系統、列印頭和本文描述的其它元件的各組件的相對取向。除非明確說明不是這樣，否則使用這種術語並不暗指列印頭或任何其它組件相對於地球重力方向或地表面的特定位置或取向，或者可在操作、製造和運輸過程中布置系統、列印頭和其它元件的其它特定位置或取向。
[0157]已經描述了本發明的多個實施例。然而，應該理解，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可做出各種修改。例如，多個循環路徑可布置在流體供應室和流體返回室之間。在其它實施方式中，可省略流體返回室，並且可丟棄流出基底的流體，並且可相應地構造流體供應室和流體貯存器。在其它實施方式中，可通過在流體液滴噴射過程中使基底流體路徑的全部或一部分的流體 流瞬間反向來構造通路和流速。
【權利要求】
1.一種噴射流體液滴的設備，包括: 流體歧管，包括流體供應室和流體返回室； 基底，包括流動路徑，所述流動路徑包括用於接收流體的噴嘴入口、用於噴射流體液滴的噴嘴和用於使未噴射的流體離開的噴嘴出口 ；以及 流體分布層，在所述流體歧管和所述基底之間，所述流體分布層包括流體供應通道，所述流體供應通道具有流體地連接至所述流體供應室的供應入口和流體地連接至所述流體返回室的返回側旁路，並且所述流體供應通道流體地連接至基底中的所述流動路徑的所述噴嘴入口。
2.根據權利要求1所述的設備，其特徵在於: 在流體分布層中，所述供應入口被構造為接收來自所述流體供應室流體，並且所述返回側旁路被構造為使通過所述供應入口接收的流體的一部分循環返回到所述流體返回室。
3.根據權利要求1所述的設備，其特徵在於: 所述流體供應通道的所述返回側旁路是在所述流體供應通道和所述流體返回室之間的分界處中的孔。
4.根據權利要求1所述的設備，其特徵在於: 所述返回側旁路的尺寸小於所述供應入口的尺寸。
5.根據權利要求1所述的設備，其特徵在於: 所述返回側旁路的流阻是所述供應入口的流阻的10倍以上。
6.根據權利要求1所述的設備，其特徵在於: 所述流體分布層還包括流體返回通道，所述流體返回通道具有流體地連接至所述流體返回室的返回出口和流體地連接至所述流體供應室的供應側旁路，並且所述流體供應通道流體地連接至所述基底中的流動路徑的所述噴嘴出口。
7.根據權利要求6所述的設備，其特徵在於: 在流體分布層中，所述流體供應通道的所述返回側旁路是流體地連接流體分布層中的所述流體供應通道和所述流體返回通道的間隙，所述間隙被構造為使進入流體供應通道的所述流體的一部分進入流體返回通道。
8.根據權利要求7所述的設備，其特徵在於: 間隙的流阻是供應入口的流阻的十倍以上。
9.根據權利要求6所述的設備，其特徵在於: 所述返回出口被構造為將在所述流體返回通道中收集的未噴射的流體返回所述流體返回室，並通過所述返回出口返回到所述流體返回室的流體的一部分通過流體返回通道的供應側旁路進入流體返回通道。
10.根據權利要求9所述的設備，其特徵在於: 流體返回通道的供應側旁路是流體地連接流體分布層中的流體供應通道和流體返回通道的間隙，所述間隙被構造為從用於通過返回出口返回到流體返回室的流體的一部分的流體供應通道接收流體。
11.根據權利要求10所述的設備，其特徵在於: 間隙的流阻是返回出口的流阻的十倍以上。
12.一種用於噴射流體液滴的設備，包括:流體分布層，包括多個流體供應通道，每個流體供應通道被構造為通過流體地連接流體供應通道和流體供應室的對應的供應入口從流體供應室接收流體，流體供應通道進一步被構造為使接收的流體的一部分通過流體地連接流體供應通道和流體返回室的對應的返回側旁路、存在於流體分布層中的每個流體供應通道的返回側旁路和對應的供應入口循環到流體返回室；以及 基底，包括多個流動路徑，每個流動路徑包括對應的噴嘴入口、用於噴射流體液滴的對應的噴嘴和對應的噴嘴出口，每個流動路徑通過流動路徑的對應的噴嘴入口流體地連接至流體分布層中的對應的流體供應通道，並且所述流動路徑被構造為通過對應的噴嘴入口接收對應的流體供應通道中的至少一些流體，並且使接收的流體通過通道流至流動路徑的對應的噴嘴出口。
13.根據權利要求11所述的設備，其特徵在於: 流體分布層還包括多個流體返回通道，每個流體返回通道被構造為使流體通過流體地連接流體返回通道和流體返回室的對應的返回出口返回至流體返回室，通過流體地連接流體返回通道和流體供應室的供應側旁路接收返回到流體返回室的流體的一部分，以及 基底中的每個流動路徑通過流動路徑的對應的噴嘴出口流體地連接至流體分布層中的對應的返回通道。
14.根據權利要求13所述的設備，其特徵在於: 所述基底包括在第一側 上的平面狀噴嘴層，並且流體分布層布置在基底的與第一側相對的第二側上。
15.根據權利要求14所述的設備，其特徵在於: 基底中的多個流動路徑的對應的噴嘴按照平行四邊形形狀的噴嘴陣列分布在噴嘴層中。
16.根據權利要求14所述的設備，其特徵在於: 流體分布層是大致平行於所述噴嘴層的平面層。
17.根據權利要求14所述的設備，其特徵在於: 流體分布層中的流體供應通道和流體返回通道平行於噴嘴層延伸。
18.根據權利要求17所述的設備，其特徵在於: 基底中的每個噴嘴入口通過垂直於噴嘴層的豎直取向的下降件流體地連接至流體分布層中的對應的流體供應通道。
19.根據權利要求17所述的設備，其特徵在於: 基底中的每個噴嘴出口通過垂直於噴嘴層的豎直取向的上升件流體地連接至流體分布層中的對應的返回通道。
20.根據權利要求17所述的設備，其特徵在於: 基底還包括送進層，送進層為大致平面狀的並平行於噴嘴層，並包括垂直於噴嘴層的多個流體通路，每個流體通路將基底中的噴嘴入口流體地連接至流體分布層中的流體供應通道，或者將基底中的噴嘴出口流體地連接至流體分布層中的流體返回通道。
21.根據權利要求20所述的設備，其特徵在於: 送進層包括用於控制流體噴射到基底中的噴嘴之外的集成電路組件。
22.根據權利要求17所述的設備，其特徵在於:每個噴嘴入口流體地連接至沿著對應的流體供應通道並位於流體供應通道的對應的供應入口和對應的返回側旁路的對應的位置之間的位置。
23.根據權利要求17所述的設備，其特徵在於: 每個噴嘴出口流體地連接至沿著對應的流體返回通道並位於流體返回通道的對應的流體返回出口和對應的供應側旁路的對應的位置之間的位置。
24.根據權利要求13所述的設備，其特徵在於: 至少一個流體供應通道的對應的供應入口是在流體供應通道層和流體供應室之間的分界處中的第一孔，所述第一孔布置在靠近流體供應室的流體供應通道的第一遠端。
25.根據權利要求24所述的設備，其特徵在於: 至少一個流體供應通道的對應的返回側旁路是在流體分布層和流體返回室之間的分界處中的第二孔，所述第二孔布置在靠近流體返回室的並與第一遠端相對的流體供應通道的第二遠端。
26.根據權利要求25所述的設備，其特徵在於: 第二孔的流阻大於第一孔的流阻。
27.根據權利要求26所述的設備，其特徵在於: 第二孔的流阻是第一孔的流阻的大約10倍。
28.根據權利要求24所述的設備，其特徵在於: 至少一個流體供應通道的對應的返回側旁路是將流體供應通道流體地連接至對應的流體返回通道的間隙，所述間隙布置在靠近流體返回室的並與第一遠端相對的流體供應通道的第二遠端。
29.根據權利要求28所述的設備，其特徵在於: 間隙的流阻是第一孔的流阻的大約10倍。
30.根據權利要求13所述的設備，其特徵在於: 至少一個流體返回通道的對應的返回出口是在流體分布層和流體返回室之間的分界處中的第一孔，第一孔布置在靠近流體返回室的流體返回通道的第一遠端。
31.根據權利要求30所述的設備，其特徵在於: 至少一個流體返回通道的對應的供應側旁路是在流體分布層和流體供應室之間的分界處中的第二孔，第二孔布置在靠近流體供應室的並與第一遠端相對的流體返回通道的第二遠端。
32.根據權利要求31所述的設備，其特徵在於: 第二孔的流阻大於第一孔的流阻。
33.根據權利要求30所述的設備，其特徵在於: 至少一個流體返回通道的對應的供應側旁路是將流體返回通道流體地連接至對應的流體供應通道的間隙，所述間隙布置在靠近流體供應室的並與第一遠端相對的流體返回通道的第二遠端。
34.根據權利要求13所述的設備，其特徵在於: 多個流體返回通道和多個流體供應通道平行並交替布置在流體分布層中，以及 每一對相鄰的流體供應通道和流體返回通道通過基底中的至少一個流動路徑流體地連接至彼此。
35.根據權利要求34所述的設備，其特徵在於: 基底包括噴嘴層，基底中的噴嘴按照多個平行的噴嘴列布置在噴嘴層中； 多個流體供應通道和多個流體返回通道是流體分布層中的平行的通道，並且每個流體供應通道和流體返回通道平行於噴嘴層； 多個平行的噴嘴列沿著第一方向，第一方向相對於與設備關聯的介質掃描方向成第一角度；以及 多個流體供應通道和多個返回通道沿著第二方向，第二方向相對於所述介質掃描方向成第二、不同角度。
36.根據權利要求35所述的設備，其特徵在於: 多個噴嘴列在噴嘴層中形成平行四邊形形狀的噴嘴陣列，以及 通過流體分布層中的第一連接通道流體地連接流體分布層中的靠近噴嘴陣列的第一尖銳拐角的兩個或更多個第一流體供應通道，第一連接通道包括將兩個或更多個第一流體供應通道流體地連接至流體供應室的對應的供應入口。
37.根據權利要求36所述的設備，其特徵在於: 流體分布層中的靠近噴嘴陣列的第一尖銳拐角的一個或多個第一流體返回通道分別通過一個或多個第一旁路間隙流體地連接至第一連接通道，以及 第一旁路間隙被構造為用作將一個或多個第一流體返回通道流體地連接至流體供應室的對應的供應側旁路。
38.根據權利要求36所述的設備，其特徵在於: 通過流體分布層中的第二連接通道流體地連接流體分布層中的靠近噴嘴陣列的第二尖銳拐角的兩個或更多個第二流體返回通道，第二連接通道包括將兩個或更多個第二流體返回通道流體地連接至流體返回室的返回出口。
39.根據權利要求38所述的設備，其特徵在於: 靠近噴嘴陣列的第二尖銳拐角的一個或多個第二流體供應通道分別通過一個或多個第二旁路間隙連接至第二連接通道，以及 第二旁路間隙被構造為用作將一個或多個第二流體供應通道連接至流體返回室的對應的返回側旁路。
40.根據權利要求39所述的設備，其特徵在於，每個第一旁路間隙的對應的流阻是第一連接通道的對應的流阻的大約10倍，並且每個第二旁路間隙的對應的流阻是第二連接通道的流阻的大約10倍。
41.根據權利要求12所述的設備，其特徵在於，還包括溫度傳感器，溫度傳感器被構造為測量基底中的溫度。
42.根據權利要求41所述的設備，其特徵在於，還包括流控制器，流控制器被構造為基於溫度傳感器的溫度讀數調節流體供應室和流體返回室之間的壓差。
43.根據權利要求13所述的設備，其特徵在於，還包括在流體供應室中的供應側過濾器，用於過濾從流體供應室進入流體供應通道的流體。
44.根據權利要求13所述的設備，其特徵在於，流體返回室不包括用於過濾離開流體返回室的流體的任何返回側過濾器。
45.一種使流體在流體噴射裝置中循環的方法，包括:使第一流體流按照以下次序流動:使流體從流體供應室流至連接流體供應室和流體供應通道的供應入口，通過供應入口並進入流體供應通道，穿過流體供應通道到達將流體供應通道流體地連接至流體返回室的返回側旁路，並通過返回側旁路進入流體返回室；以及 在第一流體流流動的同時，使第二流體流流動穿過流體供應通道到達基底中的流動路徑的噴嘴入口，通過噴嘴入口進入基底，通過基底中的流動路逕到達基底中的流動路徑的噴嘴出口，其中，第一流體流和第二流體流在流體供應通道中流體連通。
46.根據權利要求45所述的方法，其特徵在於: 流體返回室通過流體返回通道的返回出口與流體返回通道流體連通， 流體返回通道與流動路徑的噴嘴出口流體連通，以及 第二流體流從流動路徑的噴嘴出口進入流體返回通道，並通過流體返回通道的返回出口返回流體返回室。
47.根據 權利要求46所述的方法，其特徵在於，還包括: 在第一流體流和第二流體流流動的同時，使第三流體流從流體供應室流至將流體供應室和流體返回通道流體地連接的供應側旁路，通過供應側旁路並進入流體返回通道，穿過流體返回通道到達流體地連接流體返回通道和流體返回室的返回出口，通過返回出口並進入流體返回室，其中，第二流和第三流在流體返回通道中流體連通。
48.根據權利要求47所述的方法，其特徵在於，還包括: 在流體供應室和流體返回室之間形成壓差，這樣形成第一流、第二流和第三流。
49.根據權利要求47所述的方法，其特徵在於，還包括: 保持第二流通過基底中的流動路徑而不從噴嘴噴射流體液滴。
50.根據權利要求47所述的方法，其特徵在於，還包括: 在第一流、第二流和第三流的同時，使第四流體流從流體歧管中的流體返回室流至流體供應室。
【文檔編號】B05B1/28GK103635261SQ201180063091
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2011年12月7日 優先權日:2010年12月28日
【發明者】P·A·霍伊辛頓, C·門策爾, M·G·奧託松, K·福內森 申請人:富士膠片株式會社