本發(fā)明涉及連續(xù)噴墨打印機(jī)，尤其但不是僅涉及設(shè)置有多噴嘴液滴生成器的二元(binary)噴墨打印機(jī)。其目的尤其在于改進(jìn)用于這些打印機(jī)的墨和溶劑回收回路。

背景技術(shù)：

連續(xù)噴墨打印機(jī)包括：

-墨滴生成器，

-使得由生成器生成的液滴的軌跡分開并朝著打印支撐件指引液滴的軌跡或?qū)⒁旱蔚能壽E指引到收集器的裝置。

圖1示出了噴墨打印機(jī)中的主要模塊。按照已知的方式，打印機(jī)包括控制臺(tái)300、具體包含墨和溶劑調(diào)節(jié)回路的隔間400、以及用于墨和溶劑的容器。一般來說，隔間400位于控制臺(tái)的下部。控制臺(tái)的頂部包括控制和儀表電子元件以及顯示裝置。控制臺(tái)通過臍帶200水力地和電地連接到打印頭1。未示出的龍門架用于安裝面對(duì)打印支撐件800的打印頭。打印支撐件800沿著由箭頭表示的方向運(yùn)動(dòng)。該方向垂直于噴嘴的對(duì)齊軸線。

液滴生成器包括沿著噴嘴對(duì)齊軸線x在噴嘴板上對(duì)齊的噴嘴。在打印期間，這些噴嘴沿著垂直于噴嘴板的z方向連續(xù)地噴射墨噴流。連續(xù)噴墨打印機(jī)包括偏離式噴墨打印機(jī)和二元連續(xù)噴墨打印機(jī)。在打印位于打印支撐件上的一定位置所花費(fèi)的時(shí)間期間，在偏離式連續(xù)噴墨打印機(jī)中從噴嘴形成的液滴可以或可以不偏離。對(duì)于每個(gè)打印位置且對(duì)于每個(gè)噴嘴，垂直于打印支撐件的運(yùn)動(dòng)方向的片段被打印。考慮到待打印的圖案，偏離的液滴被偏離，使得這些液滴將在打印片段的要求部分上撞擊打印支撐件。未偏離的液滴回收于收集器或溝槽中。偏離式連續(xù)噴墨打印機(jī)通常包括幾個(gè)噴射噴嘴，但是根據(jù)待打印的圖案，每個(gè)噴嘴可打印分布于打印片段上、用于支撐件上的每個(gè)打印位置的數(shù)個(gè)像素。

在二元連續(xù)噴墨打印機(jī)中，來自噴嘴的墨僅打印用于每個(gè)打印位置的一個(gè)像素。考慮的像素不接收任何液滴或者根據(jù)待打印的圖案接收一個(gè)或數(shù)個(gè)液滴。因此，對(duì)于高的打印速度，噴嘴板包括大量噴嘴，例如64個(gè)，以能夠使得每個(gè)噴嘴同時(shí)打印一個(gè)像素。不要求用于打印的液滴回收于收集器中。已經(jīng)泛泛地描述了這種打印機(jī)和連續(xù)噴墨打印頭。

下面參照?qǐng)D2描述用于二元連續(xù)噴墨打印機(jī)的打印頭的一般結(jié)構(gòu)。

示出的頭包括液滴生成器11。整數(shù)n個(gè)噴嘴4在噴嘴板2上沿著x軸線在第一個(gè)噴嘴41和最后一個(gè)噴嘴4n之間對(duì)齊。

第一個(gè)噴嘴和最后一個(gè)噴嘴(41，4n)是在它們之間具有最大間距的噴嘴。

每個(gè)噴嘴具有平行于z方向的噴流發(fā)射軸線或垂直于噴嘴板和上述x軸線的軸線(位于圖2的平面中)。第三軸線y垂直于x軸線和z軸線中的每個(gè)，x軸線和z軸線兩者在圖2的平面中延伸。

每個(gè)噴嘴與增壓激勵(lì)室水力連通。液滴生成器包括用于每個(gè)噴嘴的一個(gè)激勵(lì)室。每個(gè)室設(shè)置有致動(dòng)器，例如壓電晶體。

激勵(lì)室的示例設(shè)計(jì)在文檔us7192121中描述。

在噴嘴板的下游存在分類裝置或分類模塊6，分類裝置或分類模塊6將用于使用于打印的液滴與不用于打印的液滴或噴流片段分開。圖2示出了穿過縫隙17的墨滴的軌跡a以及朝著收集器7指引的墨滴的軌跡b。

更確切地說，由噴嘴發(fā)射且將用于打印的液滴或噴流片段沿著噴嘴的z軸線跟隨軌跡a，然后在已經(jīng)穿過出口縫隙17(在圖2中以虛線示出)之后撞擊打印支撐件8。該縫隙打開到腔的外部，待打印的墨滴通過該縫隙離開；該縫隙平行于噴嘴對(duì)齊的x方向，噴嘴的z方向軸線穿過該縫隙，該縫隙位于與噴嘴板2的相反的面上。該縫隙的長(zhǎng)度至少等于第一個(gè)噴嘴和最后一個(gè)噴嘴之間的距離。

由噴嘴發(fā)射且不意在用于打印的液滴或噴流片段被裝置6偏離(這些液滴或噴流片段跟隨諸如軌跡b的軌跡)，并回收于收集器7中然后回收。收集器沿著x方向的長(zhǎng)度至少等于第一個(gè)噴嘴和最后一個(gè)噴嘴之間的距離。

例如，可參考描述了避免來自彼此相鄰的噴嘴的噴流之間的串?dāng)_的方法的文檔us8540350(fr2952851)，尤其是關(guān)于噴流的形成和打斷噴流以形成液滴的信息以及關(guān)于液滴的偏離的信息。還可參考在專利us7192121(fr2851495)中描述的現(xiàn)有技術(shù)，該專利描述了取決于通過打斷噴流形成的液滴是將撞擊還是將不撞擊打印支撐件的噴流打斷位置。

液態(tài)墨用于連續(xù)噴墨打印機(jī)。這些墨包含溶劑，墨的成分溶解在該溶劑中。期望的是，一旦墨已經(jīng)沉積在打印支撐件上，則墨應(yīng)該快速地干燥。這是使用的溶劑是揮發(fā)性的原因。

最頻繁使用的溶劑是被稱為“mek”的甲基乙基酮，丙酮或例如諸如乙醇的醇類。然而，存在與揮發(fā)性溶劑的使用相關(guān)的缺點(diǎn)。由于溶劑是揮發(fā)性的，所以溶劑以蒸汽的形式從墨中逃離。

申請(qǐng)wo2012/038520包括克服由噴流周圍存在蒸汽壓力導(dǎo)致的缺點(diǎn)的裝置。除了蒸汽的可在噴流循環(huán)所在的腔的壁上冷凝的第一部分之外，第二部分通過腔中的縫隙離開到達(dá)該腔的外部，打印所需的液滴將穿過該縫隙。該第二部分與環(huán)境空氣混合，因此環(huán)境空氣被污染。這種污染可導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量認(rèn)證被拒。當(dāng)溶劑濃度超過給定的閾值時(shí)，空氣變得不適合于呼吸。最后，如果濃度升高，則空氣-溶劑混合物可能會(huì)是爆炸性的。

與本發(fā)明類似，在申請(qǐng)wo2012/038520中公開的方案關(guān)注于二元連續(xù)噴墨打印機(jī)。在這些打印機(jī)中少部分的墨(大約10％)朝著打印支撐件指引。這意味著由噴嘴發(fā)射的墨中的絕大部分朝著收集器指引。不同的噴流一起形成朝著收集器指引的液幕。由噴嘴噴射的墨中只有一小部分離開該幕，以液滴的形式朝著打印支撐件指引。這些液滴穿過平行于噴嘴對(duì)齊方向的縫隙從腔離開。該縫隙的長(zhǎng)度稍微大于使噴嘴板上彼此之間具有最大距離的噴嘴分開的距離。液幕朝著收集器以速度vj運(yùn)動(dòng)。由于粘性，導(dǎo)致該幕周圍的空氣沿著與噴流相同的方向被夾帶著。

與液體直接接觸的空氣以約等于vj的速度被夾帶著。隨著與噴流的徑向距離增加，空氣速度減小，直到達(dá)到空氣速度與速度vj相比較小的限制。因此，所謂的“邊界層”的厚度是液態(tài)空氣邊界與空氣不再由液體夾帶著的限制之間的距離。

由申請(qǐng)wo2012/038520公開的方案首先包括使用具有約為1的施密特系數(shù)的墨。這具有如下效果：由墨發(fā)射的蒸汽溶劑幾乎完全限制在邊界層內(nèi)。

然后該方案包括放置收集器的頂端，以不僅回收不用于打印的偏離液滴，而且回收包含溶劑蒸汽的空氣，該溶劑蒸汽容納在位于噴流幕的每一側(cè)上的兩個(gè)邊界層內(nèi)。如果從頂端到xz平面的距離小于噴流在頂端處的偏差與邊界層的厚度之差，則這是可行的。噴流在頂端處的偏差是沿著垂直于xz平面的y軸線在xz平面與偏離作業(yè)在頂端處的位置之間測(cè)量的距離。

申請(qǐng)wo2012/038520給出了如下公式，該公式用于根據(jù)噴嘴板和頂端之間的距離l、在3和5之間通常是3的數(shù)值系數(shù)α、等于2×10^-5m²/s的空氣運(yùn)動(dòng)粘度νa以及噴流的速度vj來計(jì)算邊界層的厚度δ2。該文檔還描述了如何沿著垂直于xz平面的方向y調(diào)節(jié)收集器的位置。與由收集器吸入的氣流相同或者比該氣流稍微多一些的氣流，大致在噴嘴的水平面注入，以補(bǔ)償噴流循環(huán)所在的腔內(nèi)部的壓力損失。空氣平行于噴流且沿著相同的流動(dòng)方向注入。因此，注入的空氣中的大部分在收集器處吸入，小部分通過打印液滴出口縫隙離開。因此在噴流循環(huán)所在的腔內(nèi)維持的正壓抵抗衛(wèi)星式液滴或灰塵進(jìn)入該腔中。

然而，該方案不令人滿意，不能回收存在于打印頭的噴流循環(huán)所在的腔中最大量的溶劑蒸汽。該方案還限制了使用的墨的施密特系數(shù)。

該方案也不適合于高流動(dòng)，例如每小時(shí)大約數(shù)十升或數(shù)百升的流動(dòng)。

然而，高流動(dòng)導(dǎo)致導(dǎo)管中和打印頭中更高的冷凝風(fēng)險(xiǎn)。

申請(qǐng)wo2013/173200描述了墨和溶劑回收回路的示例，其中，通過收集器吸入的墨和氣體被指引到增壓墨容器中，在增壓墨容器中墨由于重力而沉積。

在該容器中存在于墨上方的氣體穿過開口進(jìn)入溶劑容器，然后進(jìn)入冷凝器。溶劑蒸汽的冷凝物由于重力而從冷凝器下落到溶劑容器中。從中去除了冷凝物的氣體返回收集器中。可置于冷凝器本身中的加熱器加熱氣體，以確保沒有溶劑以液體形式存在于空氣中。

再次，該方案不令人滿意，不能回收存在于打印頭的噴流循環(huán)所在的腔中最大量的溶劑蒸汽，該方案也不適合于高流動(dòng)，例如每小時(shí)大約數(shù)十升或數(shù)百升的流動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明意在優(yōu)化用于連續(xù)噴墨打印機(jī)的揮發(fā)性溶劑的回收。雖然本發(fā)明可應(yīng)用于偏離式連續(xù)噴墨打印機(jī)，但是本發(fā)明尤其適合于存在大量噴流例如至少16個(gè)或32個(gè)或64個(gè)噴流(多噴流打印頭)的二元連續(xù)噴墨打印機(jī)，而偏離式連續(xù)噴墨打印機(jī)具有較少的噴流。“優(yōu)化揮發(fā)性溶劑的回收”首先意味著回收例如存在于打印頭的腔中的最大量的溶劑蒸汽，且最小化該回收所使用的能量。

為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明首先涉及一種用于回收包含在例如源于噴墨打印機(jī)的打印頭中的腔的氣流中的處于氣化狀態(tài)的溶劑或者可冷凝雜質(zhì)的回路，該回路包括：

-雙流熱交換器，包括第一入口和第一出口之間的第一回路，所述第一回路用于例如來自所述腔的待處理氣流，該交換器包括位于第二入口和第二出口之間的第二回路，

-冷凝器，具有入口和出口，所述入口沿著所述氣流的循環(huán)方向流體耦合到所述交換器的第一出口，所述出口用于排出冷凝物和氣體且流體耦合到雙流交換器的第二入口，以將來自冷凝器的出口氣體中的至少一部分運(yùn)送到該交換器。

該回路的優(yōu)點(diǎn)如下。冷凝器冷凝并因此回收包含在例如源于打印頭的氣流中的溶劑。該氣流首先通過穿過交換器的第一回路，被來自冷凝器并在交換器的第二回路中循環(huán)且本身由第一流中的氣體加熱的氣體冷卻。因此，在冷凝器下游的溶劑蒸汽壓力和氣體溫度使得溶劑壓力遠(yuǎn)低于溶劑的飽和蒸汽壓力。位于來自交換器的第二回路的出口處的氣流可例如返回打印頭中的氣體入口；然后不存在如下風(fēng)險(xiǎn)：溶劑蒸汽將在打印頭中的腔的內(nèi)壁上冷凝，尤其是在打印頭內(nèi)部的大氣溫度高于冷凝器出口溫度的情況下。此外，由于氣體在封閉的回路中循環(huán)，所以更少的溶劑釋放到外界。

本發(fā)明還涉及一種回收包含在例如源于噴墨打印機(jī)的打印頭中的腔的氣流中或者在該氣流中氣化的溶劑或可冷凝雜質(zhì)的方法，該方法包括：

-使例如源于所述腔的氣流在雙流熱交換器的第一回路中循環(huán)，雙流熱交換器包括第一入口和第一出口、用于第二回路的第二入口和第二出口，在所述交換器的入口處該流的溫度是t1，在所述交換器的出口處該流的溫度是t2，t2<t1；

-使從所述交換器輸出的流在冷凝器中循環(huán)，氣流在冷凝器的出口處處于溫度t3，t3<t2；

-使來自冷凝器的出口的氣流在所述交換器的第二回路中循環(huán)，在該第二回路的出口處該氣流處于溫度t4，t4>t3；該氣流可注入到腔中。

這種方法可使用根據(jù)本發(fā)明和/或如上所述的回收設(shè)備或回路。

根據(jù)另一方面，一種回收包含在例如源于噴墨打印機(jī)的打印頭中的腔的氣流中或者在該氣流中氣化、處于氣化狀態(tài)的溶劑或可冷凝雜質(zhì)的方法，使用根據(jù)本發(fā)明和/或如上所述的回收設(shè)備或回路：

不管使用的方法如何，有利地，蒸汽在雙流熱交換器中冷凝或在雙流熱交換器的位于冷凝器入口上游的出口處冷凝。因此，冷凝器的操作可以是最優(yōu)的。

當(dāng)氣流再次注入到噴墨打印機(jī)的打印頭的腔中時(shí)，氣流可在該腔中循環(huán)，在該氣流中朝著收集器或溝槽夾帶著蒸汽。

注入到腔中的氣流例如可在50l/h或100l/h和500l/h之間。

在根據(jù)本發(fā)明的方法和/或設(shè)備中：

-回收容器可連接到雙流交換器的第一入口和冷凝器的出口。氣流然后源于該容器，該容器還可收集液體，尤其是從冷凝器的流出的冷凝物。在應(yīng)用于噴墨打印機(jī)的打印頭的情況下，該容器是墨和溶劑回收容器；

-和/或，雙流熱交換器的第二出口可連接到噴墨打印機(jī)的打印頭中的腔的入口；

-和/或，雙流熱交換器是被動(dòng)型的和/或并流型的或?qū)α餍偷幕驒M流型的。

在根據(jù)本發(fā)明的方法和/或設(shè)備中，打印頭除了包括用于噴流循環(huán)的腔之外還可包括以下組件：

-在所述腔中產(chǎn)生多個(gè)墨噴流的裝置，

-使一個(gè)或數(shù)個(gè)所述噴流中的用于打印的第一液滴或片段與沒有用于打印的第二液滴或片段分開的裝置；

-位于腔外部的開口縫隙，用于使用于打印的墨滴或片段離開，

-用于回收沒有用于打印的液滴或片段的收集器或溝槽。

根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的方法或設(shè)備的打印頭的收集器或溝槽包括：

*第一部分，包括液滴進(jìn)入收集器所經(jīng)過的縫隙，該第一部分的寬度沿著液滴在收集器中循環(huán)的方向減小，該第一部分的一個(gè)表面形成偏離的液滴的撞擊面；

*限制部，第一部分相對(duì)于由意在用于打印的噴流的軌跡限定的平面(p0)從收集器中的液滴入口縫隙一直傾斜到限制部；

*第二部分，用于從限制部排出氣體或氣體和液體的混合物。

有利地，收集器入口縫隙的一個(gè)邊緣與所述縫隙的邊緣中的一個(gè)邊緣豎直對(duì)齊。

裝置可設(shè)置為將來自雙流熱交換器的第二流的氣體注入到腔中。

裝置可設(shè)置為使第二流中的氣體在腔中循環(huán)，優(yōu)選地以上升的方式循環(huán)，到達(dá)在所述腔中產(chǎn)生多個(gè)墨噴流的裝置，然后優(yōu)選地以下降的方式到達(dá)收集器。例如，這些裝置可用于首先沿著至少部分地垂直于由用于打印的噴流的路徑限定的平面(p0)的方向注入氣體。

或者，這些裝置可用于沿著至少部分地平行于由用于打印的噴流的路徑限定的平面(p0)的方向注入氣體。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，使氣體在腔中循環(huán)到在所述腔中產(chǎn)生多個(gè)墨噴流的裝置，然后循環(huán)到收集器的裝置包括用于引入腔中的氣體的至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)表面。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，將氣體注入腔中的裝置包括導(dǎo)管或壁，導(dǎo)管至少部分地面對(duì)收集器打開，壁在腔中相對(duì)于由用于打印液滴的噴流的軌跡限定的平面(p0)側(cè)向地界定收集器。

有利地，打開到腔外部的液滴出口縫隙的形狀可從腔的內(nèi)部朝著外部擴(kuò)散。

根據(jù)本發(fā)明的噴墨打印機(jī)可包括打印頭和如上所述的回收回路以及給打印頭供應(yīng)墨的裝置。

根據(jù)本發(fā)明的噴墨打印機(jī)可包括：

-多噴流打印頭；

-形成將發(fā)送到所述打印頭的流體流尤其是墨和/或溶劑的裝置；

–從所述打印頭回收墨的裝置，包括根據(jù)本發(fā)明的用于回收氣化狀態(tài)的溶劑的回路。

附圖說明

通過下面參照附圖給出的、本發(fā)明的示例實(shí)施例的細(xì)節(jié)的描述，本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)將變得清楚，在附圖中：

-圖1是現(xiàn)有技術(shù)中已知的噴墨打印機(jī)的透視圖。

-圖2表示打印頭的圖解等距視圖，主要示出了打印頭的位于噴嘴下游的組件。

-圖3是根據(jù)本發(fā)明的溶劑回收回路的示例的功能圖解視圖。

-圖4a是根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于噴墨打印機(jī)的打印頭的示例溶劑回收回路的視圖。

-圖4b-圖6是在垂直于噴嘴板上的噴嘴對(duì)齊軸線的平面中，打印頭中的腔的各個(gè)實(shí)施例的剖視圖。

-圖7示出了打印頭的腔中空氣循環(huán)的仿真。

-圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的打印頭的一個(gè)實(shí)施例中腔的細(xì)節(jié)。

-圖9示出了本發(fā)明可應(yīng)用于其上的流體回路的示例結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的回路100的一個(gè)示例。

在該回路中，雙流型交換器30包括用于第一流在第一入口35和第一出口36之間循環(huán)的第一回路，以及用于第二流在第二入口37和第二出口39之間循環(huán)的第二回路。這兩個(gè)流根據(jù)各自的溫度發(fā)生熱相互作用。如上解釋的，由于第一流的溫度高于第二流的溫度，所以第一流被冷卻同時(shí)第二流被加熱。

第一流可以是來自連續(xù)噴墨(cij)打印機(jī)的打印頭中的腔的溶劑流，尤其是來自收集器或溝槽的墨回收流。附圖標(biāo)記93指示將把該第一流通過交換器30的第一入口35運(yùn)送到交換器30中的導(dǎo)管。

優(yōu)選地，交換器是被動(dòng)型的，在沒有能量源的幫助的情況下操作。

例如，交換器可以是并流型的或?qū)α餍偷幕驒M流型的。

當(dāng)交換器是并流型的時(shí)，兩個(gè)流并行地布置并沿著相同的方向循環(huán)。在對(duì)流型交換器中流是并行的且沿著相反的方向。在橫流型交換器中兩個(gè)流彼此垂直。

交換器30的第一出口36通過導(dǎo)管38連接到例如基于珀?duì)柼麊误w(peltiercells)的冷凝器80的入口85。

冷凝器的例如連接到導(dǎo)管89的出口用于排出冷凝物，且還通過導(dǎo)管83連接到交換器30的第二入口37。該交換器的第二出口39用于排出處理的氣體，例如第二出口39可通過導(dǎo)管31連接到打印頭的腔的入口，以再次注入順序地穿過交換器30中的第一回路、冷凝器8以及交換器30中的第二回路之后的氣體。

被引入交換器30的第一回路中的氣流包括空氣和溶劑蒸汽，空氣和溶劑蒸汽處于等于第一值t1的大致恒定的溫度，該溫度可以是環(huán)境溫度，例如根據(jù)使用條件在5℃和45℃之間。在交換器30中的第一回路的出口36處，該混合物處于例如比t1小幾攝氏度的溫度t2(例如，t2可在2℃和40℃之間)，然后從交換器30的第一出口36通過導(dǎo)管38運(yùn)送到冷凝器80的入口85。交換器30的出口的氣流中的一部分(例如，按體積計(jì)算占5％至15％)可在交換器的出口處冷凝。然后氣流可在交換器的出口處繼續(xù)其路徑，但是甚至在進(jìn)入冷凝器之前，與在氣流進(jìn)入交換器中之前溶劑蒸汽的初始含量相比，氣流具有更小的溶劑蒸汽含量。

在冷凝器80中氣流的溫度下降到小于t2的溫度t3；例如，t3和t2之差的絕對(duì)值可在1℃和20℃之間(如果冷凝器不做任何事情，例如如果環(huán)境溫度為0℃，則t3＝t2；還例如，對(duì)于處于環(huán)境溫度例如等于15℃或20℃時(shí)的組件，則可能存在t3＝t2-5℃)。

實(shí)際上，優(yōu)選的是，在冷凝器的出口處溫度t3小于沒有冷凝器的系統(tǒng)的最低溫度，使得在返回路徑中或在頭中不存在冷凝。

由于提到的兩個(gè)元件(交換器，冷凝器)中的溫度降低，導(dǎo)致溶劑蒸汽中的大部分將冷凝。將理解的是，如果在交換器30的出口處已經(jīng)發(fā)生第一次冷凝(即使大約百分之幾的冷凝)，則冷凝器80更加有效。例如，如果溶劑蒸汽中的5％至15％已經(jīng)在交換器30的出口處冷凝，則隨后冷凝器80只需要冷凝溶劑蒸汽中的一部分(在本示例中按體積計(jì)算在95％和85％之間)。

然后，溶劑蒸汽冷凝物由于重力而從冷凝器的出口86流動(dòng)。

冷凝器的出口且處于溫度t3的氣體通過導(dǎo)管83引到交換器30的第二回路的第二入口37。由于處于溫度t1的第一流與處于溫度t3的第二流之間的熱交換，導(dǎo)致處于溫度t1的第一流中的氣體在交換器中被冷卻到溫度t2。溫度t2在溫度t1和t3之間。由于交換器80使溫度從t2降至t3，所以交換器30的操作相應(yīng)地更加有效。在交換器30的第二流的出口39處第二流的溫度可以相當(dāng)類似于或稍微低于第一流的入口溫度t1。然后可使用交換器30的出口39的氣體，具體地將氣體帶到打印頭1的氣體入口20。由于已經(jīng)發(fā)生的冷凝，導(dǎo)致這些氣體是干燥的，這避免了液滴在導(dǎo)管中和在頭內(nèi)冷凝；但是這些氣體的溫度也相當(dāng)接近于打印頭1的操作溫度。此外，由于氣流在整個(gè)系統(tǒng)中幾乎封閉的回路中循環(huán)，所以沒有外部空氣添加進(jìn)來。

如果交換器30是被動(dòng)型的，則系統(tǒng)將不會(huì)立刻如上所述的最優(yōu)地操作。將不會(huì)建立與上面所述的穩(wěn)態(tài)類似的穩(wěn)態(tài)，直到初始時(shí)期之后。

圖4a表示在具有墨和溶劑回收回路100的打印機(jī)的環(huán)境中圖3中的回路。如圖4b-圖8上一樣，該圖示出了上述的所有元件且還示出了打印頭1，具體地，打印頭1包括側(cè)壁9，10、收集器7、打印頭的空氣入口20、形成噴嘴板的上壁2以及后壁21，在后壁21中形成縫隙17，墨滴在撞擊打印支撐件800之前將穿過縫隙17。

圖4a上的虛線a表示穿過縫隙17的墨滴的軌跡，虛線b表示朝著收集器7的墨滴的軌跡。

使液滴偏離且為一個(gè)或數(shù)個(gè)電極的形式的裝置布置在位于噴嘴板的下游側(cè)上的腔中，以使墨滴或片段偏離。術(shù)語“腔”指示空間中的區(qū)域，在該區(qū)域中，墨在上壁或噴嘴板與用于打印的液滴的出口縫隙17之間循環(huán)或者在噴嘴板與收集器7之間循環(huán)。腔由壁9，10側(cè)向地限制。在圖4b-圖8上使用相同的附圖標(biāo)記，這些附圖標(biāo)記具有相同的技術(shù)含義。

圖4a-圖8中的每個(gè)上的頭是多噴流打印頭，例如包括至少16個(gè)或32個(gè)或64個(gè)噴流；頭在垂直于xz平面并包含噴嘴4x的z軸線的平面中以剖視圖表示(x、y、z軸線的方向與圖2中的方向相同，x軸線是噴嘴對(duì)齊軸線(垂直于附圖且從附圖的平面向上定向)，z軸線平行于噴流的發(fā)射軸線，y垂直于x和z軸線兩者，y和z在圖4a-圖8的平面中延伸)。在第一個(gè)噴嘴41和最后一個(gè)噴嘴4n之間的距離上，沿著x方向，剖面的表示形狀保持不變。注意的是，n個(gè)噴嘴沿著x軸線(垂直于附圖的平面)對(duì)齊，第一個(gè)噴嘴41和最后一個(gè)噴嘴4n彼此最遠(yuǎn)地遠(yuǎn)離。

每個(gè)噴嘴具有平行于z軸線、垂直于噴嘴板和上述x軸線的噴流發(fā)射軸線。

噴嘴4x可在每個(gè)圖上看到。每個(gè)噴嘴與增壓激勵(lì)室水力連通。液滴生成器包括用于每個(gè)噴嘴的一個(gè)激勵(lì)室。每個(gè)室設(shè)置有致動(dòng)器，例如壓電晶體。激勵(lì)室的示例設(shè)計(jì)在文檔us7192121中描述。

由噴嘴發(fā)射且將用于打印的液滴或噴流片段沿著噴嘴的z軸線跟隨軌跡，并在已經(jīng)穿過出口縫隙17之后撞擊打印支撐件8。該縫隙打開到腔的外部，待打印的墨滴通過該縫隙離開；該縫隙平行于噴嘴對(duì)齊的x方向，噴嘴的z方向穿過該縫隙，該縫隙位于與噴嘴板2相反的面上。該縫隙的長(zhǎng)度至少等于第一個(gè)噴嘴和最后一個(gè)噴嘴之間的距離。

在圖4a中示出的回路中，由收集器回收的墨在包括一個(gè)或數(shù)個(gè)導(dǎo)管79和至少一個(gè)所謂的回收泵77的回收回路中循環(huán)。實(shí)際上，在該回收回路中循環(huán)的流體不僅包括墨而且包括含溶劑和空氣蒸汽(例如通過液滴的流動(dòng)夾帶到收集器7中的空氣)的氣體混合器。

墨容器410置于回收回路的入口和出口處。不用于打印的墨滴與溶劑和空氣蒸汽的氣體混合物一起帶到該容器中。因此，當(dāng)使用設(shè)備時(shí)，該容器首先在其下部4101容納處于液態(tài)的墨，并在位于液體的自由液面上方的部分4102中容納氣體混合物。

交換器的入口導(dǎo)管93可用于將該容器和第一入口35連接到交換器30，同時(shí)導(dǎo)管89將冷凝器80的出口86耦合到墨容器410(但是墨容器可以是除了容器410之外的不同的容器)，冷凝物帶到墨容器410中。優(yōu)選地，導(dǎo)管89構(gòu)造成使得該導(dǎo)管的開口端始終浸入容納在墨容器410中的墨中，即使當(dāng)該容器中的墨的液位處于最低水平時(shí)也是如此。因此，這防止了壓頭損失，使得氣體可輸送到導(dǎo)管83的入口；壓頭損失可以以另一方式生成，例如通過在導(dǎo)管89中產(chǎn)生泄漏而生成。

導(dǎo)管31將交換器30的第二出口39耦合到打印頭1中的氣體入口20。導(dǎo)管79和31位于臍帶200(圖1)中，具有沿著相反方向的流(導(dǎo)管31中的流朝著頭循環(huán)，導(dǎo)管79中的流遠(yuǎn)離頭循環(huán))。

回路100還可包括未示出的元件，例如至少一個(gè)泵，和/或一個(gè)或數(shù)個(gè)單向閥，和/或一個(gè)或數(shù)個(gè)閥，和/或一個(gè)或數(shù)個(gè)過濾器。這種元件的示例植入在上述專利申請(qǐng)fr2954216中和申請(qǐng)wo2014/154830中給出。

除了上述功能方面之外，還可行的是，不用于打印的墨和包含溶劑蒸汽的氣體通過收集器7吸入；在容器410中回收所有事物，氣體在上部4102中，而墨滴在重力作用下下落到容器的下部4101中。然后，包含空氣和溶劑蒸汽的氣體部分從墨容器410的部分4102通過導(dǎo)管93一直引到交換器30的第一回路的入口35。

然后，系統(tǒng)如上所述的操作，所有溶劑已經(jīng)從注入到交換器30的第二回路中的氣體去除且已經(jīng)冷凝。

在冷凝器80的出口處，溶劑蒸汽冷凝物由于重力而流入導(dǎo)管89中，一直流到容器410的部分4101。在冷凝器80的出口86處蒸汽壓力由于冷凝而降低。在導(dǎo)管93中然后在交換器30中以及在冷凝器中，并因此在容器410的出口與冷凝器的出口86之間，在包含蒸汽的空氣中存在壓頭損失。其結(jié)果是：導(dǎo)管89中的壓力p2小于容器410的頂部4101中存在的壓力p1。這是如圖4a所示的管道89中的溶劑液位90高于容器410中的墨的液位的原因。

交換器30的出口39的氣體帶到打印頭1的氣體入口20。這些氣體在腔中循環(huán)，然后再次通過收集器7吸入，氣體的循環(huán)以這種方式在封閉的回路中繼續(xù)。由于回路是封閉的，所以用于容納在打印頭1的腔5中的氣體的唯一可能的出口由意在用于打印的墨滴的出口孔17構(gòu)成。

如上面已經(jīng)描述的，打印頭的腔可具有圖4b中圖解地示出的結(jié)構(gòu)，但是如圖5-圖8所示，其他結(jié)構(gòu)是可行的。

在這些圖4b-圖8中，p0是穿過噴嘴4x且平行于xz平面的平面。該平面垂直于圖4b-圖8中的每個(gè)且穿過沿著x對(duì)齊的所有噴嘴。該平面還穿過縫隙17的中心。該平面的繪圖在這些圖上以虛線示出。

腔的上部由壁2界定，壁2還形成噴嘴板或容納噴嘴。腔的下部由下壁21和收集器7的一部分界定，縫隙17穿過下壁21。

壁9和10限制沿著y軸線的側(cè)向延伸。

壁9位于平面p0的一側(cè)上，優(yōu)選地平行于平面p0且靠近噴嘴板2。壁10位于平面p0的另一側(cè)上，面對(duì)壁9。因此，腔在平面p0的每一側(cè)上由這兩個(gè)壁9和10界定。按照慣例，平面p0的其上布置有壁10和收集器7的側(cè)部被稱為該平面的第一側(cè)，另一側(cè)(其上布置有壁9)被稱為第二側(cè)。

壁10的沿著x方向的端部靠近噴嘴板2。在噴嘴板2的靠近部分且在優(yōu)選地稍微大于第一個(gè)噴嘴41和最后一個(gè)噴嘴4n之間的距離的長(zhǎng)度上，該壁可包括縫隙14，墨可通過縫隙14吸入以沉積在噴嘴板上或靠近噴嘴板沉積。

在該壁10的底部，存在收集器7的入口縫隙，以回收已經(jīng)偏離的液滴，使得這些液滴將不會(huì)穿過縫隙17。

收集器可通過導(dǎo)管13與縫隙14進(jìn)入水力連通，導(dǎo)管13打開到收集器中且位于壁10的最遠(yuǎn)離平面p0的側(cè)部上。

對(duì)不意在用于打印的液滴的選擇和偏離的裝置6與壁10平齊。這些裝置主要包括電極。它們將連接到未在附圖上示出的供電裝置。

優(yōu)選地，從板2沿著垂直于平面p0的方向y測(cè)量的、壁10和平面p0之間的距離首先是恒定的；其對(duì)應(yīng)于壁10的大致平行于p0的第一部分101。

然后，在從壁10改變方向的點(diǎn)61開始且比第一部分101進(jìn)一步遠(yuǎn)離板2的第二部分102中，壁10和平面p0之間的距離隨著與噴嘴板的距離增加而增加。

在腔的靠近噴嘴4x布置的第一部分中，在液滴的路徑幾乎不變的區(qū)域中，該結(jié)構(gòu)能夠使壁10靠近平面p0，平行于平面p0，即使當(dāng)進(jìn)一步位于該路徑的下游的液滴偏離以進(jìn)入收集器7時(shí)也是如此。

這可在圖4b-圖8上看到，在圖4b-圖8中，液滴路徑朝著收集器7偏離：噴流的上部不偏離，或者僅非常小地偏離，而從壁10改變方向的點(diǎn)61開始，噴流進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)，且?guī)缀踔本€式進(jìn)一步遠(yuǎn)離平面p0。

壁10的下部和與壁10相比進(jìn)一步遠(yuǎn)離平面p0布置且面對(duì)壁11的壁12，限定液滴排出導(dǎo)管或收集器(或溝槽)7，從而排出將不用于打印的液滴。

優(yōu)選地，壁10和12彼此相鄰，附圖標(biāo)記18指明這兩個(gè)壁10和12之間的結(jié)合線；該線平行于或大致平行于x方向。壁10和12形成收集器的上壁。

壁11形成收集器的下壁。壁11包括第一部分111和第二部分112，第一部分111沿著液滴在導(dǎo)管7中循環(huán)的方向位于最上游，第二部分112位于最下游。

附圖標(biāo)記28指明壁11的部分111和112之間的結(jié)合線；該線平行于或大致平行于x方向和線18。

導(dǎo)管13如果存在的話，則可打開到上壁12中，將收集器7水力地連接到導(dǎo)管141，導(dǎo)管141水力地連接到縫隙14。

下壁11的位于最上游的部分111終止于在端部部分15中導(dǎo)管7的入口，端部部分15有利地形成導(dǎo)管7的頂端(或頂點(diǎn))。它是表面11上最接近平面p0的點(diǎn)。

優(yōu)選地，該頂端15還形成壁16的一部分，壁16平行于平面p0并形成圍繞或界定出口縫隙17的壁中的一個(gè)。換句話說，收集器的位于最上游的點(diǎn)與腔出口縫隙17對(duì)齊。這可優(yōu)化液滴的回收：通過該構(gòu)造，收集器將回收所有的甚至是稍微偏離的液滴。可注意的是，位于表面11下方的部分111可沿著y方向自由地側(cè)向運(yùn)動(dòng)，使得在操作開始時(shí)更好地布置頂端15。這還可以是用于本申請(qǐng)中提出的其他構(gòu)造的情況。

壁21大致平行于板2，但是在腔5中也最遠(yuǎn)離板2。換句話說，壁21位于與出口縫隙17相同的側(cè)部上。該壁的一端210形成縫隙17的入口邊緣，面對(duì)上面已經(jīng)提到的壁16。

該壁210大致垂直于壁21和壁16，一起界定出口縫隙17：液滴在通過縫隙17離開且與打印支撐件800碰撞之前，將在這兩個(gè)壁之間循環(huán)。

作為一種變型，界定縫隙17的壁彼此擴(kuò)散，如圖4b中的虛線所示。這種漏斗形狀防止在腔5的出口處稍微偏離其軌跡但是仍可朝著打印支撐件指引的液滴的捕獲或攔截。壁16和210的這種形狀可應(yīng)用于本申請(qǐng)中描述的腔的其他示例實(shí)施例。

最后，附圖標(biāo)記211指示腔的外表面，縫隙17打開到該外表面中。

下面給出這些腔的操作的示例。

打印頭發(fā)射連續(xù)的墨噴流。該噴流的偏轉(zhuǎn)由電極6控制，以根據(jù)待打印的圖案和支撐件800的位置產(chǎn)生將用于或?qū)⒉挥糜诖蛴〉囊旱巍?/p>

將用于打印的液滴(在平面p0中)沿著z軸線運(yùn)動(dòng)并穿過縫隙17。

將不用于打印的液滴從z軸線(或平面p0)偏離，且跟隨軌跡，使得它們與收集器7的下壁11碰撞。

由于收集器連接到負(fù)壓源，所以與壁11碰撞的這些液滴中的墨隨著空氣從腔5通過收集器離開。

此外，導(dǎo)管13和縫隙14可在噴嘴板2處保持稍微負(fù)的壓力。該負(fù)壓可吸收通過毛細(xì)作用沉積在噴嘴板2上的墨。

在圖4b中的結(jié)構(gòu)中，來自交換器8的氣體通過導(dǎo)管20的一端引入腔的面對(duì)噴嘴板2的端部壁21中；出口縫隙17也形成在該后壁21中。在提出的示例中，收集器7形成在縫隙17的一側(cè)上，而導(dǎo)管20的端部位于縫隙17的另一側(cè)上。例如，收集器7的結(jié)構(gòu)可如wo2012/038520中描述的，其便于容納在邊界層中的溶劑的吸收。

作為一種變型，可用于本發(fā)明的框架的打印頭結(jié)構(gòu)的另一示例在圖5中示出，圖5也是噴流循環(huán)所在的單獨(dú)的腔5的剖視圖，該剖面沿著平行于yz平面且包含噴嘴4的z軸線的平面形成。在第一個(gè)噴嘴41和最后一個(gè)噴嘴4n之間的距離上，沿著x方向，剖面的表示形狀保持不變。

與之前的附圖中的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。

在圖5中的結(jié)構(gòu)中，氣體通過位于腔的底部但是側(cè)向布置的導(dǎo)管20進(jìn)入。該側(cè)向腔20能夠在腔5和未示出的增壓源之間連通。再次，收集器7的結(jié)構(gòu)可類似于文檔wo2012/038520中描述的結(jié)構(gòu)。泵送裝置可連接到收集器以吸入進(jìn)入收集器的墨。

該導(dǎo)管20的壁中的一個(gè)是壁21；面對(duì)第一壁且平行于第一壁的第二壁22與壁9接合，在壁9中存在開口，導(dǎo)管通過該開口打開到腔中。因此，導(dǎo)管20側(cè)向地布置在腔的底部，換句話說，位于沿著z軸線與板2相反的側(cè)部。導(dǎo)管20還側(cè)向地布置在與收集器7打開到的側(cè)部相反的側(cè)部上。該導(dǎo)管20將朝著腔5且大致平行于壁21運(yùn)送循環(huán)空氣或氣流，如箭頭2001表示的；根據(jù)上面所描述的，該流源于交換器30。

還在腔中設(shè)置裝置27，以在流200到達(dá)縫隙17上方的空間之前，使流200從它平行于壁21的初始軌跡偏離。因此，該氣流將朝著腔的頂部升起，換句話說朝著板2升起。在示出的實(shí)施例中，這些裝置27例如包括障礙物，例如板或引導(dǎo)件或(在這種情況下)柱，流200將遇到該障礙物以如上所述的偏離。第一壁21可由縫隙17之前的該障礙物終止。

在附圖的平面中，柱27的形狀是大致矩形或正方形的。柱27在導(dǎo)管20的側(cè)部上由平行于平面p0的面24界定。d指明壁9和壁21的平面之間的距離。該距離d小于將壁8與平面p0分開的距離。

柱27的上部由大致平行于噴嘴板2的平面部分25形成。

最后，平行于平面p0的部分或壁26形成縫隙17的與壁16相反的壁。該壁26沿著已經(jīng)在上面描述的壁210的延長(zhǎng)部分布置。噴流在從縫隙17離開并撞擊在打印支撐件800上之前，在這些壁16，26之間循環(huán)。

因此，壁16和26布置在平面p0的每一側(cè)上。如上所述，位于表面11下方的部分111可沿著y方向自由地側(cè)向運(yùn)動(dòng)，使得在操作開始時(shí)更好地布置頂端15。在操作期間，壁16和26優(yōu)選地位于距平面p0相等的距離處。

該腔可如下起作用：氣體噴流200通過導(dǎo)管20指引到腔5。因此進(jìn)入腔5的氣體被裝置27的壁24偏離，并朝著腔的頂部、朝著噴嘴板2指引。然后，氣體跟隨在壁9附近的向上路徑和在圍繞噴流的邊界層內(nèi)位于下游側(cè)的向下路徑。

對(duì)于一些腔構(gòu)造，可促進(jìn)這些效果：使得沿著z在壁9和20的交點(diǎn)與噴嘴板2之間測(cè)量的距離為a，沿著y在壁9和10之間測(cè)量的距離為b，然后條件a>b通過能夠建立渦流而促進(jìn)上述效果；如果a<b，則更加難以建立渦流(存在空氣將直接撞擊噴流幕的風(fēng)險(xiǎn))。

圖5表示氣體循環(huán)，該氣體循環(huán)通過彎曲箭頭具體化、在腔中獲得且由氣體注入裝置20和氣體偏離裝置27導(dǎo)致。該表示說明了空氣將在腔5內(nèi)形成渦流、將趨向于使氣體聚集在偏離的噴流附近的事實(shí)；通過圖4b中的結(jié)構(gòu)獲得相同的渦流效果。

因此，遠(yuǎn)離偏離的噴流軌跡的蒸汽朝著該軌跡返回，因此被收集器7吸收并排出，如圖5中由箭頭2002所示的。

通過氣體的循環(huán)在腔5中生成的氣體渦流是穩(wěn)定的，因此將被打印的所有液滴從z軸線偏離相同的距離。因此，在打印支撐件上打印液滴相對(duì)于彼此的位置將與偏差值無關(guān)。偏差如果存在的話，會(huì)是足夠的小，使得液滴將在不與壁16和26碰撞的情況下繼續(xù)穿過縫隙17。

在腔的操作期間，通過泵或通過泵送裝置(未在附圖中示出)在收集器7的出口處施加吸力。此外，通過泵或通過泵送裝置(未在附圖中示出)在導(dǎo)管20的入口處施加正壓力(以迫使氣流200循環(huán))。

因此，在腔中的中心點(diǎn)或區(qū)域51處，獲得的壓力可等于或近似于外部壓力pext。該中心區(qū)域51的位置和體積可根據(jù)在收集器7的出口處和在導(dǎo)管20的入口處施加的壓力值而改變。

該區(qū)域是肯定存在的，其原因是：如果腔內(nèi)的壓力低于外部壓力，則空氣將進(jìn)入腔5并干擾噴流的流動(dòng)；如果腔內(nèi)的壓力高于外部壓力，則氣體將從腔5逃離并將夾帶著溶劑蒸汽。

腔中的氣流將圍繞處于接近外部壓力pext的壓力的區(qū)域51循環(huán)。

圖6表示本發(fā)明可應(yīng)用于其上的另一打印頭結(jié)構(gòu)的剖視圖。

與之前的附圖中的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記指示與之前的附圖中的元件相同或相對(duì)應(yīng)的元件，且xyz坐標(biāo)系如圖2、圖4a-圖4b、圖5上所示的定向。

與剛才已經(jīng)參照?qǐng)D5描述的結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別在于：收集器的結(jié)構(gòu)是向下彎曲的并包括肘部。

可在該圖6上看到的是，收集器7包括第一部分71，第一部分71開始于進(jìn)入收集器的液滴入口縫隙，第一部分71的剖面或?qū)挾入S著與平面p0和板2的距離增加而減小，優(yōu)選地逐步減小。這可給與在收集器中循環(huán)的氣流一定的速度，該速度從入口的另一邊到收集器增加。

第一部分71處于在附圖中向下傾斜或者朝著平行于xy平面且穿過出口縫隙17的平面傾斜的導(dǎo)管的形式。

第二部分72沿著回收于收集器7中的液滴的循環(huán)方向緊跟第一部分71。優(yōu)選地，該第二部分的剖面或?qū)挾入S著與平面p0的距離增加而增加，且隨著與板2的距離減小而增加。這種形狀可產(chǎn)生文丘里效應(yīng)。在收集器的該部分中循環(huán)的氣流的速度減小。可行的是，在本發(fā)明的框架內(nèi)，在第二部分中具有恒定的剖面，但是在這種情況下，將不存在文丘里效應(yīng)。

在該第二部分72中，收集器處于朝著附圖的頂部?jī)A斜或者朝著噴嘴板的平面傾斜的導(dǎo)管的形狀，以減小設(shè)備的尺寸；如果該第二部分72朝著附圖的底部?jī)A斜，則噴嘴板2和形成有縫隙17的出口的外表面211之間的距離將增加。因此嘗試在兩個(gè)部分71和72之間找到小于或等于90°的平均角。

例如，收集器7的導(dǎo)管的剖面或?qū)挾瓤稍诖怪庇诮缍ㄊ占鞯谋?0，11，12中的一個(gè)的表面的平面中測(cè)量。計(jì)算不同部分的剖面，使得收集器生成大約150毫巴或在大約50毫巴和500毫巴之間的壓差。

在位于第一部分71和第二部分72之間的區(qū)域中和在該區(qū)域附近，收集器7的導(dǎo)管形成彎曲部分或限制部或肘部38，該限制部38將防止墨滴返回腔5并將限定收集器的傾斜方式改變的區(qū)域，該限制部38形成收集器的最遠(yuǎn)離板2的平面的那一部分。

第一部分71的剖面的逐步減小使得可有效地捕獲位于形成收集器剖面的入口和最寬部分的剖面中的液滴。液滴然后運(yùn)送到該第一部分中，到達(dá)壁11，液滴將撞擊到壁11上，將形成兩相空氣-液體混合物，然后該混合物朝著限制部38吸入，由于限制部38的彎曲形狀和狹窄性(例如寬度在50μm和300或400μm之間)，使得該混合物不能返回第一部分71。

有利地，下壁11的第一部分111位于與噴嘴板2的平面相距距離d處，距離d隨著與平面p0的距離減小而減小。相同的情況應(yīng)用于壁10的位于線18上游的那一部分。換句話說，隨著從表面111(或10)上的點(diǎn)到平面p0的距離減小，該點(diǎn)與板2的平面的距離也減小。該部分111界定位于表面111上方的體積，墨在散布于壁111上之前穿過該體積。優(yōu)選地，該體積至少部分地成凹形，這有利于撞擊在該表面111上的液滴的收集。表面10的面對(duì)該體積的那一部分首先近似于平面，然后彎曲以遇到軸線18。

附圖標(biāo)記112指示在收集器7的導(dǎo)管中的下壁11的處于最下游的部分。在示出的實(shí)施例中，如上解釋的，收集器的第二部分處于朝著附圖的頂部?jī)A斜的導(dǎo)管的形狀，該部分112與噴嘴板2的平面相距距離d，距離d隨著與平面p0的距離增加而減小。相同的情況應(yīng)用于壁12的位于線18下游的那一部分。換句話說，隨著從表面112(或12)上的點(diǎn)到平面p0的距離減小，該點(diǎn)與板2的平面的距離增加。優(yōu)選地，該部分112形成下壁11的近似于平面的部分。表面12的面對(duì)該部分112的那一部分首先在接近線18處稍微彎曲，然后近似于平面。

防止墨滴返回腔5的限制部38形成在位于線18和28之間的區(qū)域中并靠近該區(qū)域。在本示例中，該限制部38起因于寬度的限制，然后是收集器7的傾斜方向的指向改變，即收集器7首先在第一部分71中向下傾斜，然后在第二部分72中向上傾斜。如上解釋的，如上限定的收集器的最小剖面或?qū)挾任挥谠撓拗撇?8中。

該腔的操作及其優(yōu)點(diǎn)如上所述，但是形成在線18和28附近的限制部38防止液滴返回腔5。

在圖6中，導(dǎo)管20的位置與圖5中的情況相同，因此參考上面針對(duì)該導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)給出的解釋及其產(chǎn)生的效果；作為一種變型，對(duì)于通過腔的底部注入氣體來說，與圖4b中示出的導(dǎo)管類似的導(dǎo)管也是可行的。

從處于上述的不同頭結(jié)構(gòu)的雙流交換器30的第二導(dǎo)管出來的氣流從打印頭1通過導(dǎo)管20朝著腔5發(fā)送。

在由于噴流的空氣夾帶效應(yīng)而建立的負(fù)壓的作用下，該氣流吸入打印頭的腔中，到達(dá)噴嘴板2。因此，空氣跟隨沿著上游方向靠近壁9的路徑，然后跟隨沿著下游方向在圍繞噴流的邊界層內(nèi)的路徑；這是在圖5中表示的通過箭頭具體化的路徑，每個(gè)箭頭具體化在該箭頭的位置空氣的方向。因此，可理解的是，空氣在腔5內(nèi)形成渦流，該渦流使空氣聚集在偏離的噴流軌跡附近。因此，遠(yuǎn)離偏離的噴流軌跡的溶劑蒸汽朝著該軌跡移動(dòng)并被收集器7吸收。

注意的是，使用具有接近1的施密特系數(shù)的墨的優(yōu)點(diǎn)在于將溶劑的主要部分限制在水力學(xué)邊界層內(nèi)。由于上述實(shí)施例，回收從該邊界層逃離的蒸汽。這些實(shí)施例能夠放寬對(duì)墨的施密特系數(shù)的限制，其原因是從邊界層逃離的溶劑蒸汽回收于由于空氣入口的特殊構(gòu)造而形成的渦流中。因此，該系數(shù)可選擇為高達(dá)較高的值，例如高達(dá)5或者大于1且小于5。

因此，由于腔的出口的氣體幾乎完全穿過收集器7，所以極少的氣體通過意在用于打印的墨的出口孔17逃離。其結(jié)果是回收最大量的溶劑。

發(fā)明人針對(duì)使氣體側(cè)向注入并具有參照?qǐng)D6描述的類型的收集器的結(jié)構(gòu)的情況進(jìn)行了仿真。為了實(shí)現(xiàn)該仿真，他們選擇腔5中的空氣入口條件以獲得渦流并使用軟件。該軟件使用利用特定網(wǎng)格將腔的體積分解成有限元。獲得的結(jié)果是我們感興趣的單元網(wǎng)格內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)和流動(dòng)值。在這種情況下，添加與速度矢量在xz平面中的方向相關(guān)的約束；該約束是：在包含xz平面的一部分的有限元中氣體的速度矢量的分量明顯高于垂直于該平面的分量。因此，其結(jié)果是對(duì)打印液滴的方向具有最小可能的干擾。按照這種方式，沿著y的氣流盡可能少地干擾噴流軌跡。

圖7表示這種仿真的結(jié)果。可看到的是，在導(dǎo)管20的出口處的氣體朝著腔的頂部偏離，沿著壁9循環(huán)，接合噴嘴板2，然后返回收集器7。

空氣圍繞處于接近外部壓力(大氣壓力)的壓力的點(diǎn)或區(qū)域循環(huán)。

如可在圖5和7中看到的，在腔中生成的空氣循環(huán)使存在于腔中的溶劑蒸汽與偏離的墨流一起朝著收集器移動(dòng)。在腔的底部在縫隙17的一側(cè)上的導(dǎo)管20的位置可導(dǎo)致注入的氣體軌跡首先在腔中朝著板2上升，然后朝著收集器7下降。

如圖8所示，不管收集器的形狀如何，收集器的頂端有利地位于與平面p0相距距離l處，該距離l小于或等于噴流在該頂端處的偏差d(沿著z軸線)與圍繞在該頂端處偏離的噴流的邊界層的厚度δ之差。

根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備通過未在附圖上示出的墨容器被供應(yīng)有墨。各種流體連接裝置可用于將該容器連接到根據(jù)本發(fā)明的打印頭，并用于回收源于收集器的墨。可與本發(fā)明結(jié)合使用的閉合回路的示例在us7192121中描述。

不管設(shè)想的實(shí)施例如何，通過控制裝置(還稱為“控制器”)發(fā)送用于激活裝置41-4n以產(chǎn)生噴墨的指令、用于激活收集器泵送裝置的指令、可能用于激活冷凝器80和/或交換器30和/或?qū)怏w發(fā)送到腔中的裝置的指令。這些指令是使得墨在壓力作用下朝著裝置41-4n循環(huán)，然后根據(jù)將打印在支撐件800上的圖案生成噴流的指令。例如，這些控制裝置可以以被編程以實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的處理器或可編程電氣或電子電路或微處理器的形式形成。

該控制器控制裝置41-4n、打印機(jī)的泵送裝置尤其是收集器、將氣體發(fā)送到腔中的裝置和/或打開和關(guān)閉位于不同流體(墨、溶劑、氣體)的軌跡上的閥的裝置。控制裝置還可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，例如用于容器中的一個(gè)或多個(gè)中的墨的液位的測(cè)量數(shù)據(jù)，并處理這些數(shù)據(jù)。

圖1示出了可實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例中的一個(gè)或數(shù)個(gè)的噴墨打印機(jī)的主要模塊。

這種打印機(jī)包括打印頭1和給頭供應(yīng)打印墨的裝置200，300，400。打印頭連接到與上述回收回路類似的回收回路。

根據(jù)本發(fā)明的打印機(jī)可包括控制臺(tái)300、具體包含墨和溶劑調(diào)節(jié)回路的隔間400、以及用于墨和溶劑的容器(具體地說，通過收集器回收的墨輸送到其中的容器)。一般來說，該隔間位于控制臺(tái)的下部。控制臺(tái)的頂部包括控制和儀表電子元件以及顯示裝置。控制臺(tái)通過臍帶200水力地和電地連接到打印頭1。

未示出的龍門架用于面對(duì)打印支撐件800安裝打印頭，打印支撐件800沿著由箭頭具體化的方向運(yùn)動(dòng)。該方向垂直于噴嘴的對(duì)齊軸線。

液滴生成器包括噴嘴和根據(jù)上述實(shí)施例中的一個(gè)的類型的腔。

本發(fā)明可應(yīng)用于其上的打印機(jī)的流體回路400的示例在圖9中示出。該流體回路400包括多個(gè)裝置410，500，110，220，310，每個(gè)裝置與特定功能相關(guān)。還存在頭1和臍帶200。

該回路400與可去除的墨盒130和也是可去除的溶劑盒140相關(guān)。

附圖標(biāo)記410指明收集溶劑和墨的混合物的主容器。

附圖標(biāo)記110指明如下裝置，該裝置從溶劑盒140提取溶劑并能夠儲(chǔ)存溶劑，將因此而提取的溶劑提供給打印機(jī)的其他部件，要么給主容器410供應(yīng)溶劑，要么清潔或維護(hù)機(jī)器的一個(gè)或數(shù)個(gè)其他部件。

附圖標(biāo)記310指明從墨盒130提取墨并提供因此而提取的墨以供應(yīng)主容器410的所有裝置。如可在該圖上看到的，根據(jù)本文提出的實(shí)施例，這些相同的裝置310用于將溶劑從裝置110發(fā)送到主容器410。

在容器410的出口處，總體上被指定為附圖標(biāo)記220的一組裝置給從主容器提取的墨施加壓力，并將墨發(fā)送到打印頭1。根據(jù)本文中由箭頭250示出的一個(gè)實(shí)施例，還能夠使用這些裝置220以將墨發(fā)送到裝置310，然后再次發(fā)送到容器410，這樣能夠使墨在回路內(nèi)再循環(huán)。該回路220還用于排干盒130中的容器并清潔盒130的連接。

在該圖上示出的系統(tǒng)還包括接收從打印頭返回更確切地說從打印頭的收集器7或頭沖洗回路返回的流體(墨和/或溶劑)的裝置500。因此，這些裝置500布置在臍帶200的下游(相對(duì)于從打印頭返回的流體的循環(huán)方向)。具體地，這些裝置500不僅包括圖4a中的裝置77，79，而且包括根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的溶劑回收回路。

如可在圖9中看到的，裝置110還可用于直接將溶劑發(fā)送到這些裝置500，而不必穿過臍帶200或穿過打印頭1或穿過收集器。

裝置110可包括至少3個(gè)平行的溶劑供應(yīng)器，其中一個(gè)供應(yīng)到頭1，第二個(gè)供應(yīng)到裝置500以及第三個(gè)朝著裝置310供應(yīng)。

上述裝置中的每個(gè)設(shè)置有諸如閥尤其是電磁閥的裝置，該裝置可將關(guān)注的流體指引到選擇的方向。因此，從裝置110開始，溶劑可僅發(fā)送到頭1或裝置500或裝置310。

上述裝置500，110，210，310中的每個(gè)可設(shè)置有泵，以處理關(guān)注的流體(分別是第一泵、第二泵、第三泵、第四泵)。這些不同的泵執(zhí)行不同的功能(它們的裝置中的每個(gè)的功能)，因此彼此不同，即使這些不同的泵可以是相同類型或相似類型的泵，也是如此(換句話說，這些泵中沒有泵執(zhí)行這些功能中的兩個(gè)功能)。

具體地，裝置500包括泵送從如上解釋的打印頭回收的流體并將該流體指引到主容器410的泵(第一泵)。該泵對(duì)應(yīng)于圖4a中表示的泵77；該泵專用于來自打印頭的流體的回收，與裝置310的專用于輸送墨的第四泵或者裝置210的專用于給容器410的出口的墨增壓的第三泵存在物理上的差異。

裝置110包括泵送溶劑并將溶劑發(fā)送到裝置500和/或裝置310和/或打印頭1的泵(第二泵)。

這種回路400通過上述控制裝置控制且通常容納在控制臺(tái)300中。

在腔中的空氣或氣流高的應(yīng)用中，本發(fā)明尤其有用，其原因是大氣流引起了相應(yīng)更高的允許溶劑逃離的風(fēng)險(xiǎn)。

例如，流可以是大約幾十或幾百升/小時(shí)(l/h)，例如在50l/h或100l/h和500l/h之間，例如大約300l/h。這些值尤其可應(yīng)用于具有64個(gè)噴嘴的噴嘴板的情況，但是本發(fā)明還可應(yīng)用于具有更少數(shù)量例如32個(gè)噴嘴的噴嘴板的情況或者具有更多數(shù)量例如128個(gè)噴嘴的噴嘴板的情況。噴流速度可以在5m/s和20m/s之間，例如噴流速度是大約15m/s。