[其他]用于并装有墨水射流打印头的具有可变体积腔的多功能测量控制装置及流体供给回路

说明书

本发明涉及一个能够提供例如下列多种功能的具有可变体积腔的测量控制装置，这些功能有：使液体流动、测量流体的粘度和均匀性、测量温度以及测量马达转子的定位等。

本发明还涉及这样一些测量控制装置的应用，这些装置适合于一种根据它们而设计出的供给连续墨水射流打印头的液压回路的结构，由于使用了这种装置，这种液压回路最重要的特点是结构紧凑，操作性能好，可靠性高。

虽然根据本发明的墨水射流的应用是有限制的，但是这种应用还将在后面的说明部分作更详细的描述。事实上，我们发现，关于这样的一个测量控制装置所能完成的主要功能，可以分别说明，或同另一个测量控制装置结合在一起说明。在这里，应该找出为了把墨水连续供给一个墨水射流打印头的回路需要满足的特殊要求是什么。这特别是指与下列内容有关的问题：

产生流量速率一般小于20cm³/min并且压力可以达到4巴的墨水射流;

供给压力的波动小于1%;

回收和重复利用已喷出而又没有用在打印上的全部墨水;

在无孔隙材料上，例如金属或玻璃上使用含有可迅速干燥的挥发性溶剂的墨水的可能性;

很高的可靠性;

在工业设施上的完全自动化操作，在长期切断供给回路之前无需保养也无需清洗程序。

在目前已有的那些墨水射流打印机当中已有一些满足上述要求的不同的解决方案。例如用齿轮泵为射流液体加压和为了回收射流液体而使回收槽减压，为了测量粘度和在所使用的墨水含有挥发性溶剂时添加溶剂还要同综合的装置结合起来用。在申请人申请的法国专利申请8316440（公开号2553341）中描述了这种类型的供给回路。尽管这样的结构性能很好，并适合于某些应用，但是它还是有一些缺点，其中齿轮泵既使是用小型的齿轮泵也不适合在中等的压力下产生小的流量率，例如在连续射流技术中就要求小流量率。这种类型的泵，在结构上由于必要的、从使用观点上设计的机械间隙而引起内部泄漏，由于这些泄漏的存在，而使得泵为了保持在良好条件下工作，就必须产生一个比射流所需要的流量率大得多的流量率，在所需要压力下的高流量率涉及到机械动力和电源问题，这样就使得所选用的机械动力和电源容量要比射流所需要的要大得多，结果会出现过热现象，通风设备和电源体积过大。

还有，就这种应用而言，这种类型的泵的可靠性是有限的，这是因为与轻溶剂，例如丁酮相适应的材料很稀少。齿轮通常用聚四氟乙稀制造，这种材料限制了机械耐磨性能。

为了使这样的回路正确地运行，必须利用多个敏感元件，例如压力敏感元件、带有潜入式探头的液位敏感元件、粘度计、用来修正墨水粘度的温度敏感元件、大量的管道等。此外，清洁操作也麻烦。

在另一种类型的设备中，采用压缩空气加压。如果用工业压缩空气，必须仔细过滤。回收墨水的减压功能是通过文杜里管效应获得的。这个供给系统的主要缺点是墨水从减压部分向加压部分转移，这需要有多级传输气塞。此外，如果得不到压缩空气，还需要有压缩机。

本发明的目的是要克服这些缺点，它涉及一个新的装置，在说明书的其余部分称为测量控制装置。该装置单独或与另一个装置结合可以完成多种功能。

一方面，与不同的流体、墨水和溶剂储料器相结合的这样的测量控制装置可以产生一个供给常规的连续的墨水射流打印头的液体流动。另一方面，它还可以与回收没有利用的墨水射流的设备相连接，以便使没有被使用的墨水再循环。

最后，这样的测量控制装置可能还适合于完成前面所述功能之外的其他功能，即测量粘度的功能、控制液体均匀性的功能、控制液位的功能，等等。

根据本发明的两个这样的测量控制装置可以适合于形成完整的供给回路，该回路需要用一个单个的马达和一个单个的敏感元件。从而获得一个结构非常紧凑的装置，这就大大地扩展了墨水射流打印技术的应用领域，例如现在它用在工业领域，这些应用领域可以扩展到诸如办公自动化上。

更具体地说，本发明涉及一个要同液压回路结合的测量控制装置，它具有一个可变体积腔，其特征在于所说的腔是：

与一个压力敏感元件连接;

由步进马达控制;

最后，与一些阀相连接，每一个阀具有一个与节流器连接的通道，这些阀的开关作为马达转子的函数受电气控制，并且允许两个方向的操作，这样的装置的组合使所述测量控制装置能完成多种功能。

从下面的描述和附图中可以更清楚地理解本发明。在附图中：

图1为说明本发明的一个测量控制装置的示意图，它由步进马达控制，并装有压力敏感元件和“阀-节流器”对;