用于管理喷墨打印机中的墨品质的方法和设备与流程
本发明涉及打印机领域，并且尤其涉及连续喷墨(CIJ)型打印机。
本发明还涉及例如连续喷墨(CIJ)型的打印机的架构(墨线路的布局)，并且尤其涉及保持墨的最优品质。
背景技术：
连续喷墨(CIJ)打印机在对各种产品进行工业编码与标记的领域中是公知的，该连续喷墨打印机例如用于以高速在生产线上直接标记食品产品上的条形码、最佳截止日期、或者是线缆或管道上的参照物或距离标记。该类型的打印机还在某些其中可能使用工业图形打印的装饰领域中使用。
这些打印机具有如图1所示的数个典型的子组件。
首先，通常偏离打印机3的主体使用打印头1，该打印头1通过挠性管缆19连接到该打印机3，该挠性管缆19包含对打印头的运行所必需的液力与电气连接件，同时为该打印头1提供了灵活性以有利于在生产线上进行集成。
打印机3的主体(也称为控制台或机柜)通常包含三个子组件：
-在控制台的下部(区域4')中的墨线路，该墨线路首先以稳定的压力将适合的品质的墨提供给打印头，其次处理来自未被用于打印的喷射的墨输出；
-位于控制台的顶部(区域5')中的控制器，该控制器能够管理动作的序列并且执行处理以激活墨线路和打印头的不同功能；
-界面6，该界面6为操作者提供使用打印机的手段并且保持告知操作者该打印机的运行。
换言之，机柜包括两个子组件：电子设备和墨线路，该电子设备为电力电源和在顶部的操作者界面，该在底部的墨线路在压力下将标称品质的墨供给到打印头，并且在负压下通过打印头回收未使用的墨。
通常，墨线路包括被称为主贮液器的贮液器，墨与溶剂的混合物被放到该贮液器中。墨和溶剂分别来自于墨盒和溶剂盒。主贮液器供给打印头。
图2图示性地示出了连续喷墨(CIJ)打印机的打印头1。该打印头1包括液滴生成器60，由墨线路(在区域4'中)施压的导电墨被供应给所该液滴生成器60。
该生成器能够通过称为喷嘴的小尺寸孔60a排放出至少一个连续的喷射。在位于喷嘴出口的上游的周期性激励系统(未示出)的作用下，喷射被转换为规则的一系列相同大小的液滴。当液滴7不用于打印时，其被引导朝向檐槽62，该檐槽62回收该液滴7以循环利用未使用的墨并且将该未使用的墨返回到墨线路4中。沿喷射放置的设备61(充电与偏转电极)可在指令下使液滴带电并使其在电场Ed中偏转。该液滴则偏离其从液滴生成器的自然喷射轨迹。用于打印的液滴9脱出檐槽并且将沉积在待打印的基材8上。
该描述可应用于被表明为二元偏转或多偏转连续喷射的连续喷墨(CIJ)打印机。二元连续喷墨(CIJ)打印机设置有打印头，该打印头的液滴生成器具有大量的喷射，来自喷射的每个液滴可被定向为仅朝向两条轨线：打印或者回收。在多偏转连续喷射打印机中，来自单个喷射(或者来自彼此间隔的几个喷射)的每个液滴由于彼此带不同的电荷而可以对应于指令而被偏转到不同的轨线上，因此沿一个被称为偏转方向的方向扫掠待打印的区域，由打印头与待打印的基材8的相对移动来通过待打印区域的另一个扫掠方向。元件通常被布置为使得这两个方向近似于彼此垂直。
连续喷墨打印机的墨线路首先可在规律的压力下将墨以及可能地将溶剂供给至打印头1的液滴生成器，并且可创建负压以回收从打印头返回的未用于打印的流体。
该墨线路还能够管理耗材(对来自贮液器的墨和溶剂进行分配)以及控制与保持墨品质(黏度/浓度)，尤其是能够保持浓度。
最后，其它功能是关于使用者的舒适性和某些维护运作的自动控制，以使得无论在怎样的使用状况下均能保证相同的运行。这些功能包括用溶剂清洗打印头(液滴生成器、喷嘴、檐槽)、用诸如更换有限寿命的部件(过滤器、泵)之类的预防性维护进行的辅助操作。
这些不同的功能具有完全不同的最终目的和技术要求。这些功能由打印机控制器5'激活并且排序，这由于功能的数量与复杂程度增加将会变得使复杂度递增。
由于包含例如二氧化钛(TiO2金红石或锐钛矿)的以亚微米颗粒形式的颜料的墨的白度与不透明度，对包含颜料的墨进行的使用尤其令人关注。该墨被称为颜料墨并且被用于对黑色或者暗色的基材进行标记与做标识。
通常，会进行尝试以优选地在所有使用状况下保持最优的墨品质，以确保连续喷墨(CIJ)打印机长期运行。
保持该品质使得能够：
-确保墨稳定性，并且防止或限制沉降和因其的堵塞的风险；
-保持打印对比度(由于墨的光密度)；
-保持激励质量，换言之，控制喷射的断裂。
有用于控制墨中的颜料或着色剂的浓度的系统。但是有需求以通过改善该系统的控制装置和校准来改善控制的精度。
在打印机生产现场对该控制系统进行校准。该校准使得能够调节测量工具同时考虑到打印机的精确的几何形状(尤其是管道的长度和直径)。
该校准已在打印机上进行了多年，并且根据推测地使用标称墨来完成。
在现实中，以一定的黏度来制造墨，该黏度可取决于墨在10％的范围内变化(出于制造成本的原因)，并且现有的系统考虑不到该变化。
在文本EP 1048470中给出了喷墨打印机中的墨品质管理方法的示例。该方法限于当机器启动时的校准阶段并且忽略上文提及的黏度变化。
因此，产生了能够具有以下系统和方法的问题：该系统和方法考虑到了在该给定的墨组分的理论黏度与在以该给定的墨组分制造墨之后观测到的实际黏度之间的该可观测的黏度变化。
在使用打印机期间，黏度也将从一个值变化到另一个值。换言之，在打印机的运行寿命期间，黏度将不会是稳定的参数。
该黏度变化很大程度上是由于三个因素：
-溶剂挥发，
-将溶剂添加到墨贮液器中，这是对全部或部分流体线路进行清洗操作的结果；使用在这种操作之后被输送到主贮液器的溶剂来完成这些操作；
-温度变化。
目前，具有不同的技术用于测量打印机(尤其是连续喷墨(CIJ)型打印机)中的黏度；墨黏度的测量值可确定墨品质。不同的黏度测量技术包括：
-重力黏度测量；
-所谓的“喷嘴”黏度测量。
后者的技术可对在机器中使用的墨品质给出良好的测量。
然而，必须激发喷射并且必须使用来自连接到墨线路的第一盒的墨来进行前期校准。
然而，由于工业容差，以工业批量生产的并且之后在盒中的环境下的墨的品质不具有所谓的最优品质。结果是，一经校准，打印机将把墨品质管控在对应于第一盒的品质的品质水平附近，并且因此与最优品质是不同的。对颜料墨而言，这种品质变化可能对打印机的正确运行是有风险的。
因此，还产生了能够对黏度进行修正的问题，该修正是将从第一最优值变化到第二值的黏度恢复到所述第一值，因为整个打印机是被设计为以该第一值来运行的。
技术实现要素：
本发明首先涉及一种校准喷墨打印机的方法，该喷墨打印机包括流体线路、通过管缆连接到流体线路的打印头，该方法至少包括以下步骤：
-计算在线路中使用的墨的黏度与该墨的理论黏度或给定的先验黏度(或第一黏度)之间的差，
-根据该差，修正代表特征函数或代表第一特征基准曲线的数据以为所述特征函数形成所修正的数据，因此可能地形成第二特征基准曲线，该特征函数或第一特征基准曲线涉及墨密度、墨黏度、运行温度、由打印头产生的墨喷射的被称为标称速度的速度和在流体线路或打印头中被称为基准点的点处的压力。
因此，考虑到了墨的被称为先验黏度的假定的或理论的黏度与实际使用的墨的真实黏度之间的差。
因此，考虑存在于打印机中的墨的真实黏度对打印机进行了校准。当生产墨的时候可在精确的测量条件下(尤其是温度)以优至0.1厘帕·秒(cPs)的精度和对于给定的喷射速度来完成对该黏度的测量。
例如，特征函数首先涉及压力，并且其次涉及：
-墨喷射的动态压力，该墨喷射的速度是恒定的并且是受控的；
-涉及墨黏度的常规压力损失；
-涉及墨的密度的压力损失，或奇异(singular)压力损失。
压力优选地是喷嘴处的压力，或者代表喷嘴处的压力。
优选地，所使用的墨的黏度被储存在与包含所使用的墨的盒相关联的存储装置中。
根据本发明的方法也可包括：
-在产生(通过打印头)墨喷射的期间，在标称喷射速度下，或者在接近于标称喷射速度的速度下，或者在被管控到该标称喷射速度的速度下，对在流体线路中温度为T的墨压力进行测量；
-根据所测量的压力与通过所述特征函数或通过所述特征基准曲线针对该问题T而得到的压力之间的差，对代表所述特征函数或者代表所述第一特征基准曲线或第二特征基准曲线的数据进行修正。
本发明还涉及一种喷墨打印机的操作方法，该喷墨打印机包括流体线路、通过管缆连接到流体线路的打印头，该方法至少包括以下步骤：
-如上文所公开的那样执行步骤以校准该喷墨打印机；
-形成墨喷射，墨喷射具有其等于或接近所述标称速度、或者被管控到该速度的速度以及在所述基准点处的压力(该压力是通过校准方法得到的被修正的数据的结果)或者被管控到所述基准点处的压力的压力(源于所述被修正的数据)。
这种方法还可包括：
-在形成墨喷射的期间，对代表墨线路中所使用的墨的黏度的量进行测量；
-当黏度高于给定的基准值时，将一溶剂量添加到墨中。
有利地，待添加的溶剂的量取决于墨的稀释系数(Cd)。
可通过通路将溶剂添加到被称为主贮液器的贮液器中，该通路通常被用于将墨添加到所述贮液器中。
根据一个有利的实施例，代表墨线路中所使用的墨的黏度的品质是在线路中的至少一个点处的墨压力。
可在墨线路中、在墨施压泵的下游(在此情况下并且贯穿余下的公开，术语“下游”应当被理解为沿着墨朝向打印头流转的方向)测量该墨压力。
优选地，被测量的压力代表在打印头的喷嘴处的压力，通过该喷嘴形成喷射。
更为特殊地，可在墨线路中抗脉动设备的下游测量该压力，该抗脉动设备本身位于墨施压泵的下游。
本发明还涉及一种调节喷墨打印机中的墨黏度的方法，该喷墨打印机包括流体线路、通过管缆连接到流体线路的打印头，流体线路包括至少一个被称为主贮液器的贮液器以及用来从该贮液器泵送墨并且将其输送至所述打印头的泵、沿墨朝向打印头流转的方向位于泵的下游的抗脉动设备、位于该抗脉动设备的出口处的压力传感器。
该方法至少包括：
-形成墨喷射，墨喷射具有速度，该速度等于或接近于被称为标称速度的预先确定的速度，或者墨喷射具有被管控到所述标称速度的速度；
-当墨喷射以所述速度流动时，使用至少一个来自于传感器的压力测量值对墨压力或黏度进行测量；
-当黏度不等于给定的基准值时，将一溶剂量添加到被包含在贮液器中的墨中。
优选地，待添加的溶剂量取决于墨稀释系数(Cd)。
如上文所公开的或在此申请中的，该调节方法可与先前的根据本发明的校准方法相结合。
在根据本发明的方法的一个示例实施例中：
-如果测量了压力，其优选地等于或代表在打印头的喷嘴(通过其形成墨喷射)处的压力；则优选地在可满足该条件的点处测量该压力；
-和/或当产生墨喷射时，以等于或接近于被称为标称速度的预先确定的速度的速度产生墨喷射，或者以被管控到所述标称速度的速度产生墨喷射。
本发明还涉及一种喷墨打印机，该喷墨打印机包括流体线路、通过挠性管缆连接到流体线路的打印头，流体线路包括至少一个被称为主贮液器的贮液器、和用以从该贮液器泵送墨并且将其输送至所述打印头的泵、沿墨朝向打印头流转的方向位于泵的下游的抗脉动设备、位于该抗脉动设备的出口处的墨压力传感器。
该设备还可包括：
-用以储存代表特征函数或代表特征基准曲线的数据的装置，该特征函数或特征基准曲线涉及墨压力、墨密度、墨黏度、运行温度和由打印头产生的墨喷射的被称为标称速度的速度；
-当墨黏度不同于给定的基准值时，将一溶剂量添加到被包含在贮液器中的墨中的装置。
本发明还涉及一种用于喷墨打印机的校准设备，以实施根据本发明的方法。
因此，本发明还涉及一种用于喷墨打印机的校准设备，该喷墨打印机包括流体线路、通过管缆连接到流体线路的打印头，该设备包括：
-计算在线路中使用的墨的黏度与该墨的理论黏度之间的差的装置；
-储存代表特征函数或代表第一特征基准曲线的数据的装置，该特征函数或第一特征基准曲线涉及墨密度、墨黏度、运行温度、由打印头产生的墨喷射的被称为标称速度的速度和在流体线路或打印头中的被称为基准点的点处的压力；
-根据所述差来修正代表所述特征函数的数据，因此形成所述特征函数的被修正的数据或第二特征基准曲线的数据的装置。
该设备可考虑被给定了先验黏度的墨的假定或理论的黏度与实际所使用的墨的实际黏度之间的差。
可使用该设备以考虑存在于打印机中的墨的实际黏度来校准打印机。
如已在上文说明的，特征函数或特征基准曲线例如可首先涉及压力，并且其次涉及：
-墨喷射的动态压力，该墨喷射的速度是恒定的并且是受控的；
-涉及墨黏度的常规压力损失；
-涉及墨密度的压力损失，或奇异(singular)压力损失。
压力优选地是喷嘴处的压力，或者代表喷嘴处的压力。
这种设备还可包括：
-在通过打印头在标称速度下产生墨喷射的期间，在温度T测量流体线路中墨压力的装置；
-根据所测量的压力与通过所述特征函数针对同一温度T而得到的压力之间的差，修正代表所述特征函数或者代表所述第一特征基准曲线或第二特征基准曲线的数据的装置。
本发明还涉及一种喷墨打印机，以实施根据本发明的方法。
本发明还涉及一种喷墨打印机，该喷墨打印机包括流体线路、通过管缆连接到流体线路的打印头、以及如上文所公开的校准设备。
这种喷墨打印机可包括墨贮液器、用以从该贮液器泵送墨并将其输送至所述打印头的泵、位于泵的下游的抗脉动设备、位于抗脉动设备的出口处的压力传感器。
本发明还涉及一种喷墨打印机，该喷墨打印机包括流体线路、通过管缆连接到流体线路的打印头，流体线路包括可容纳墨的贮液器、用以用从贮液器抽汲的墨供应打印头的泵、抗脉动设备和位于该抗脉动设备出口处的压力传感器。
这种喷墨打印机还可包括根据由所述传感器测量的压力值将溶剂量添加到包含在贮液器中的墨中的装置。
将一溶剂量添加到包含在贮液器中的墨中的装置可包括将墨(来自盒)添加到贮液器中的装置。换言之，可循着通路来添加在根据本发明的设备或方法中所添加的溶剂，当墨被添加到贮液器中时，该墨流动通过该通路。
该打印机还可包括如上文所公开的校准设备。
根据本发明的设备或打印机还可包括将由打印头产生的墨喷射的速度管控到标称速度的装置。
优选地，在根据本发明的设备或打印机中的压力传感器可被用于或被安置以测量喷嘴处的压力或测量代表喷嘴处的压力的压力。
本发明还涉及一种连续喷墨打印机中的墨线路，该连续喷墨打印机包括至少一个被称为主贮液器的贮液器和控制打印机的装置，这些装置适应于或被编程用于实施根据本发明的方法。
电气连接装置将电力供给至所述打印头。
在根据本发明的方法中或在根据本发明的设备中使用的喷墨打印机可以是连续喷墨打印机(CIJ)，尤其是二元型或者是多偏转的连续喷墨打印机。
本发明还应用于任何类型的基于水或任何其它成分的墨(酮-，酯-或乙醇基的墨等等)。
附图说明
图1示出了一种已知的打印机结构；
图2示出了连续喷墨(CIJ)型打印机的打印头的一种已知的结构；
图3是喷墨打印机中的墨的曲线特征的图解视图；
图4示出了墨盒和构成打印机器的控制器的装置；
图5是根据该发明用于对墨施压的流体线路的示例；
图6示出了实施该发明的流体线路的示例；
图7是可在本发明的范围之内使用的墨线路、主贮液器和施压线路的示例；
图8是用于注入溶剂的线路的示例；
图9A和图9B是用于从流体线路回收的线路的示例；
图10示出了根据本发明的流体线路结构的示例。
具体实施方式
将基于上文所公开的打印机的说明、参照图1和图2给出根据本发明的方法的示例。
特征曲线C(或特征基准曲线)与在喷墨打印机(例如连续喷墨(CIJ)型打印机)中所使用的每种墨相关联，该特征曲线C对打印机喷嘴和墨线路的几何特征以及对给定的喷射速度(例如20m/s)给出了(例如在喷嘴出口处的)压力根据温度的变化。该曲线C的图解示例在图3中给出。
更特别地，例如在喷嘴处的压力等于以下的加和：
-墨喷射的动态压力(第一项)，该墨喷射的速度是恒定的并且是受控的；
-涉及墨黏度的常规压力损失(第二项)；
-涉及墨密度的压力损失，或奇异(singular)压力损失(第三项)。
因此，可将在形成液滴的期间喷嘴处的压力如下写出，并且该压力是三个上文提及的项的加和的结果：
其中：
-ρ(T)为墨密度，以kg/m3表示；
-μ(T)为墨黏度，以Pa.s表示；
-Lnozzle为喷嘴长度(或深度)，以m表示；
-Rnozzle为喷嘴半径，以m表示；
-K为墨线路的系数(奇异性(singularity)系数)特征，并且可通过实验来确定或在校准期间被调整；其没有单位。
要注意如果所考虑的压力不是喷嘴处的压力而是在距喷嘴一定距离处(例如在管缆19的上游)的点处的压力，通过添加如下项到上述公式将得到相似的公式，该项与控制台3和打印头1之间的液位差相关。压力继续反映喷嘴处的压力，或者代表该喷嘴处的压力。
工业上，难以保证维持打印机的几何特性和/或机械特性。这就是为什么对具有给定的结构的墨线路进行校准以对几何容差和/或机械容差进行补偿，该几何容差和/或机械容差在具有同一结构的各墨线路之间有所变化；或者随时间可能期望在更换墨线路的部件(例如在传感器与喷嘴之间的部件)之后或者在更换控制器的电子部件之后对可能已经校准过的机器进行校准。
该校准使得能够进行修正，该修正包括通过将基准曲线C偏移如下压差以及考虑到墨特性(针对该墨特性，给定了曲线C)和尤其是给定的浓度或黏度来对该基准曲线C进行重新定位，该压差等于该曲线C与在基准条件下的实际运行点之间的差(在设计打印头期间(尤其是当确定激励时)所限定的标称喷射速度)。对于给定的温度和标称喷射速度(针对其给定了曲线C)，通过在墨线路中(例如在喷嘴处或在线路中的另一个点处)进行至少一次压力测量来得到实际运行点。为此目的将压力传感器设在线路中。压力测量值将给出所使用的墨的黏度的体现，该黏度直接地反映了所使用的墨的浓度(或者更准确地是稀释比率)。使用作为墨品质直接体现的黏度参数来控制或管控浓度。
可使用将墨从主贮液器输送到喷嘴的泵将喷射速度保持在标称喷射速度不变。泵可形成部分管控装置，该管控装置包括打印头中的喷射速度测量传感器，例如如同在专利申请PCT/EP2010/060942中所公开的传感器。
因此，图3示出了测量点(Pm,T)，该测量点是以给定的温度、对选定的墨以及在标称喷射速度(例如20m/s)(针对其给定了曲线C)下，在线路中的点处进行压力测量的结果。以该温度，曲线C给出了值P。因此，可通过将初始曲线C平移值Pm–P来得到新曲线C'。如果测量点位于曲线C的下方，则该差为负，如果测量点位于曲线C的上方，则该差为正。使用该修正以考虑到线路的几何参数和/或机械参数的变化或改变。
还可见，根据上文的公式(1)，墨的黏度μ对第二项作出一阶贡献。因此当所使用的墨的实际黏度不同于标称黏度时，对于给定的黏度(被称为标称黏度或理论黏度)有效的公式将不会同样有效。在不同的墨批次之间可能有黏度差异。换言之，实际制造的和使用的墨黏度(visco_ink)可能不同于“理论的”、具有同一组分的墨的所述标称黏度。
因此，可以理解的是，图3中的曲线C或甚至是曲线C'对应于该“理论的”墨，不对应于实际生产与使用的墨。
因此，可应用考虑到实际黏度相对于标称黏度的该偏移的修正，该修正包括将曲线C(或C')偏移如下压力差来对曲线C(或C')进行重新定位，该压力差与实际使用的黏度(visco_ink)和标称黏度之间的差visco_nominal(cP)–visco_prod(cP)成比例：
Pressure_difference(mbars)＝A*(visco_nominal(cP)–visco_prod(cP))
在该公式中，A是比例系数。
如果期望同时考虑到上述两个修正，则将曲线C偏移结合了两个修正值的压力差：
当前压力(current pressure)-基准压力(reference pressure)+压力差(Pressure_difference)。
通过将初始曲线C平移等于该压力差的值来得到新曲线C”。
因此，可进行考虑到实际生产和使用的墨的实际黏度的校准。
因此，根据上述教导，对给定的墨线路、对给定的墨以及对之前确定的喷射速度的值(例如20m/s)，根据本发明的校准方法可考虑到所使用的墨的实际黏度与作为通常所使用的参数的所谓的理论黏度之间的差异。
优选地，这种方法还考虑到修正(等于当前压力减基准压力的差)，该修正考虑到所使用的线路的几何参数和/或机械参数的变化。
可在打印操作自身开始之前进行这种校准，但是该校准涉及到在启动了打印机器并且以选定的恒定速度(标称速度)产生墨喷射之后考虑几何参数和/或机械参数的修正。
用于进行上述校准步骤中的至少一个的指令由控制装置3(也称为“控制器”)来应用。尤其是，这些指令将使得能够使溶剂流转，以测量压力Pm、以存储该测量的值、以计算压力差Pm-P、和/或以计算与visco_nominal(cP)–visco_prod(cP)成比例的压力差。
例如，控制装置3包括处理器或微处理器或者电气或电子电路，并且该控制装置3被编程以实施根据本发明的方法。优选地，这些装置控制打印机的运行。这些装置还存储数据，例如如上文所说明的压力测量数据(尤其来自压力传感器)和/或与曲线C相关的数据(例如一组与标称喷射速度相关联的(P，T)值的对)和/或由对与曲线相关的数据进行修正产生的数据。控制器还被编程以管理其它操作，尤其是实际打印操作。
与实际使用的墨相关的物理数据和/或化学数据、以及尤其是该墨的黏度(在上文被指代为“visco-ink”)，可被存储在与所使用的墨盒相关联的特定装置中。
如图4所示达成了该目的：使用设有电路30a(后续被称为“标签”)的盒30，该电路30a例如被制成以处理器或微处理器的形式。该电路30a例如可应用于与盒30的壁接触。该电路存储与被容纳在盒中的墨的实际黏度相关的数据。如上文已公开的，在具有给定组分的墨的所谓“基准”黏度与在制造墨时该墨的实际黏度之间可能有差异。因此，在制造期间，可测量该实际黏度并且可将对应的数据存储在装置30a中。
该电路30a还可包括通讯装置，例如RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)型的接口，该通讯装置将与打印机控制器3对话，例如以向该打印机控制器3提供一种或多种将被解释为反映了盒的存在的数据和/或存储在装置30a中的与黏度相关的数据。
控制器3还设有例如RFID型接口的通讯装置3a，以使得可接收由盒标签传输的数据。
作为变型，打印机的主体3与盒30之间的通讯可以是接触型的。在此情况下，首先在盒上、其次在打印机上提供接触，以确保在盒30与打印机之间传输数据。可通过从标签发送RFID信号至控制器，或者通过控制器读取标签接触的存在来可能地检测到盒的存在。可周期性地进行该验证。
在如同上文所提及的校准之后可由打印机进行打印，以基准速度或标称速度形成墨喷射；可能地可对墨压力进行管控以达到优选地根据曲线C”产生的压力。
将再次基于上文所描述的打印机的说明、参照图1和图2来给出根据本发明的另一种方法的示例。
所使用的墨的黏度在使用这种机器期间是变化的。
可测量发生在这种打印机的墨线路中的压力变化，以测量该黏度的变化。如上文所说明的，在恒定的温度和恒定的喷射速度的压力变化基本与黏度的变化成比例。
因此，在给定的温度和对于恒定的喷射速度，能够估算线路中的压力变化。如果已经进行了校准，为此目的设置压力传感器，如上文所说明的，该压力传感器优选地是与用于校准的传感器相同的传感器。
这种压力变化将由黏度变化引起并将反映黏度变化。
如上文所说明的，如果机器已被校准，则压力传感器的值与由基准曲线C'或C”给定的值之间的压力差是由于基于以下关系式的黏度(或浓度)差异而导致的：
当压力不再是在喷嘴处的压力，而是在线路中的另一个点处的压力时，可考虑额外的黏性项(例如由管缆产生的，等等)，但是这些项相比于与在喷嘴处的压力的差异是可以忽略的。在当传感器置于喷射管线上时，特别是如下文所说明的在抗脉动设备的下游时，尤其是这种情况。只要传感器保持在喷射管线上，额外的压力损失低并且被考虑进从C到C'的自校准中。另一方面，在具有与墨喷射的流不同的流的线路的其它管线上的传感器的不同位置会使得该方法更为复杂。
该关系式(2)可用于测量墨品质的变化。
作为第一近似法，密度随温度变化不大并且喷射速度被连续地控制，例如通过泵送从主贮液器抽汲的墨的装置(如上文所提及的，泵可形成部分管控装置，该管控装置包括用于测量打印头中的喷射速度的测量传感器，例如如同在专利申请PCT/EP2010/060942中所公开的传感器)。
使用压力传感器检测到的黏度差异其后可被一定体积的待添加到墨贮液器中的溶剂所修正，以保证良好的墨品质或恒定的品质。该体积可通过考虑到稀释系数被计算出来，该稀释系数是特定于每种墨的，并且可如下以公式表示：
Cd＝(Δμ/μ)/(ΔVr/Vr)
其代表由墨体积的相对变化引起的黏度的相对变化，该墨体积的相对变化本身例如是添加溶剂的结果。
待添加的溶剂的体积例如可根据以下关系式来确定：
其中：
-A＝(50/80)*(Vjet)2；
-Vjet为喷射设定速度(m/s)；
-Cd为特定于每种墨的稀释系数，没有单位；
-ρink为墨密度，以kg/m3表示；
-Pref为以喷嘴处的温度的基准压力，以mbar表示；
-ΔPcorr为压力与基准压力之间的差，以mbar表示；
-Vr为线路(贮液器和过滤器)中的墨体积，以立方厘米表示，例如可通过测量贮液器中的液位来测量该墨体积。
可通过在溶剂箱中的液位传感器来测量被添加的溶剂。
因此，可见待添加的溶剂的体积通过稀释系数考虑到了稀释对墨黏度的影响。
因此如上文所公开的根据本发明的调节墨黏度的方法对于一种选定的墨和喷射速度的预先确定的值(例如20m/s)可包括以下步骤：
-对所使用的墨测量的一对值(压力，温度)，或者对于给定的温度测量该墨的压力；
-将这一对值或该压力与(压力，温度)值的对，或者与该墨的基准压力(假设该墨具有标称基准黏度)进行比较；这个或这些基准值可以是通过读取图3中的曲线中的一条(尤其是读取通过如同上文所公开的校准方法所得到的曲线C'或C”)而得到的值。
-针对所得到的测量值与基准压力之间的观测到的压力差，修正墨黏度：
a)通过使得在被容纳在主贮液器中的墨中的溶剂能够挥发给定的时长(这是被测量的点位于图3中的曲线C”之下的情况)；
b)或者，在墨更粘稠的情况下(这是测量点位于图3中的曲线C”之上的情况)，通过添加溶剂。
在第二种情况(b)下，所添加的溶剂体积优选地是考虑到稀释或稀释系数所计算的体积，因此可通过上文给出的公式来确定该体积。
还可在从符合要求的第一黏度值(例如从打印品质的观点)变化到不同于第一值的第二黏度值的情况下进行这种用于调节墨黏度的方法，本方法将该黏度修正到该第一值。这可以是当例如没有进行清洗时的情况。在此情况下，测量所使用的墨的一对值(压力，温度)，或者对给定的温度测量该所使用的墨的压力，并且当被测量的值代表从第一黏度值变化到第二黏度值时，按照上文的步骤a)或b)来修正黏度。
可通过读取图3中的曲线中的一条，尤其是读取通过如同上文所公开的校准方法所得到的曲线C'或C”中的一条来得到第一值。因此，该调节方法可与之前的根据本发明的校准方法相结合。
因此在运行期间并且尤其在打印期间，能够随时使用墨线路中的压力传感器测量压力，并且如果必要的话使用该压力传感器以演绎对墨黏度进行的调节，例如通过根据上文已给定的公式来添加溶剂。
由控制装置3使用用以使如同上文所公开的黏度调节方法起作用的指令。特别地，这些是将用以计算压力差ΔP并且如果必要的话将给出指令以将溶剂添加到主贮液器的装置。
控制装置3例如包括处理器或微处理器或者电气或电子电路，并且被编程以实施这种方法。这些是控制打印机的运行装置。这些装置还存储数据，例如压力测量数据(尤其是来自压力传感器的)和可能与图3中的曲线中的一条或数条相关的数据。控制器还被编程以管理其它操作，尤其是打印操作。
在图1中示出了本发明可被应用于的打印机的示例或通用结构，其包括打印头1，该打印头1可从打印机的主体3形成分支并且通过用于操作该连接头的包含液力连接件与电气连接件的挠性管缆19连接到该主体3，同时为该管缆19提供挠性以有利于在生产线上整合。
打印机3的主体(也称为控制台或机柜)可包含三个子组件：
-例如位于控制台的下部(区域4')的墨线路，该墨线路首先以稳定的压力将适合的品质的墨提供给打印头，其次处理来自未被用于打印的墨喷射的墨输出；
-例如位于控制台的顶部(区域5')的控制器，该控制器能够管理动作的序列并且执行处理以激活墨线路和打印头的不同功能；
-界面6，该界面6为操作者提供使用打印机并且保持告知操作者该打印机的运行的手段。
通常，墨线路包括被称为主贮液器的贮液器，墨与溶剂的混合物被放到该贮液器中。墨和溶剂分别来自于墨盒和溶剂盒。主贮液器供给打印头。
图2示意性地示出了连续喷墨(CIJ)打印机的打印头1，打印头1可与图1的结构结合使用。该打印头1包括液滴生成器60，由墨线路(在区域4'中)施压的导电墨被供应给该液滴生成器60。在喷墨打印机中，设置装置200(或墨施压线路)以从主贮液器抽汲墨，并且以将该墨输送至打印头。
特别地，这些装置200包括从主贮液器泵送墨的泵，之后该墨可被朝向打印头导引；可能地或替代地，该墨可被导引到墨盒本身，或者到主贮液器本身，而不是被输送到打印头。
根据图5中所示出的一个实施例，在主贮液器10的出口处的装置200包括过滤器22、泵20(被称为墨施压泵)和抗脉动设备23。例如通过形成包括用于测量打印头中的喷射速度的传感器(例如如同在专利申请PCT/EP2010/060942中所公开的传感器)的部分管控装置，泵20将在打印头喷嘴的出口处提供恒定的喷射速度。
可通过连接在抗脉动设备23的下游的管道21将墨输送至打印头1。打印头本身可包含阀门，该阀门使能或禁止产生墨喷射和可能地打印输出。
作为变型，可通过管道25(和在图5中未示出的阀门)来将墨输送到主贮液器本身或者输送到墨盒本身(直达墨盒内部)。可使用一个或数个阀门，优选地使用三路阀门来控制在泵20的出口处的墨通路。
如图5所示将压力传感器24和可能地温度传感器布置在抗脉动设备23的下游，以及优选地布置在抗脉动设备的出口处和过滤器27的上游。传感器24可用于测量线路中的墨压力(或该压力的变化)。由该传感器所提供的数据可由控制器使用，尤其用于管控墨黏度。
在设备23的出口处的传感器24的位置补偿了由于设备23和墨线路的难于建模的剩余部分的压力损失；因此，被测量的压力对喷嘴处的压力给出了良好的代表性。
传感器24的该位置可导致额外的压力损失，该额外的压力损失相比于喷嘴处的压力是低的并且因此被考虑到自校准(以从C偏移至C')中。另一方面，在线路中的另一个点的传感器的另一个位置会使得近似更为复杂。
但是该在设备23的出口下游或者在设备23的出口处的位置还可提供关于在线路的剩余部分中并且尤其是在装置300中的压力的信息，该装置300如上文已说明的，可用来自盒30的墨供给主贮液器10。在机器的其它运行阶段(例如关闭阶段和/或维护阶段和/或在启动或关闭期间的自诊断阶段)期间，压力信息将会是有用的。因此，首先当需要调节黏度时，其次在这些其它的阶段期间，传感器24可在机器的不同阶段期间给出信息。供参考的，在这些其它的阶段期间，在设备23的出口处的传感器24的位置不是最优的，因为设备23对墨具有迟滞效应，换言之，通过该传感器所测量的值不是这一刻实际存在于流体线路的剩余部分中、在设备23的上游的墨的值。但是该位置使得能够将单个传感器用于这两个类型的信息。
上文参照图5所公开的所有装置，以及尤其与装置200相结合使用的泵20和电磁阀被特别被编程用于此目的的控制器3所控制。
本发明可被应用于的打印机的流体线路的架构的示例在图6中示出，关于该图6，与之前所使用的相同的附图标记指代相同的或对应的元件。特别地，示出了包含液力连接件与电气连接件的挠性管缆19和打印头1，下文所公开的打印机架构可连接到该打印头1。
图6示出了打印机的流体线路4包括多个装置10、50、100、200、300，每个装置均关联于特定的功能。可拆卸的墨盒30和也是可拆卸的溶剂盒40与该线路4相关联。虽然可包括当墨线路停止时(例如以能够进行主动监控)告知盒存在，但是当停止或静止时墨线路可能没有盒30、40。
附图标记10指代包含溶剂与墨的混合物的主贮液器。
附图标记100(或溶剂供给线路)指代所有被用于以下用途的装置：该装置用于从溶剂盒40抽汲溶剂和可能地存储溶剂，以及将因此被抽汲的溶剂供给至打印机的其它部件，用于为主贮液器10供给溶剂，或者用于清洗或维护机器的其它部件中的一个或数个。
附图标记200指代被用于从主贮液器10抽汲墨的所有装置，在上文参照附图5公开了这些装置的示例。这些装置200(或墨施压线路)用于对被从主贮液器抽汲的墨施压以及用于将该墨输送至打印头1。根据这里通过箭头25示出的一个实施例，这些装置200还能够可被用于将墨输送至装置300，之后再次输送至贮液器10，这使得墨流能够在线路内部再循环。该线路200还可使得盒30中的贮液器能够排流和/或清洗盒30的连接件(在图10中的实施例的情况下，通过改变阀门37的位置)。
附图标记300(或墨供给线路)指代从墨盒30抽汲墨并且供给因此被抽汲的墨以供应主贮液器10的所有装置。如在该附图中可见的，根据本文公开的实施例，这些装置300可被用于将溶剂从装置100输送到主贮液器10。
该附图上示出的系统还包括回收流体(墨和/或溶剂)的装置50，该流体是从打印头返回的，更准确地，是从打印头的檐槽62或从打印头清洗线路返回的。因此这些装置50被布置在管缆19的下游侧(相对于从打印头返回的流体的流动方向)。
如在图6中可见的，装置100还可使得能够直接地将溶剂输送至这些装置50，而不通过管缆19或打印头1或者是回收檐槽62。
优选地，装置100包括至少三个平行的溶剂供给，一个至打印头1，第二个至装置50，第三个至装置300。
上文所描述的装置中的每一个均设有诸如阀门(优选地是电磁阀)的装置，用于将所涉及的流体引导至选定的目的地。因此，装置100可被用于将溶剂唯一地输送至打印头1，或唯一地至装置50，或唯一地至装置300(并且特别地，通过这些装置300，至主贮液器10)。
因此，装置100被用于进行局部清洗(这使得能够节省流体(溶剂)和时间，但是也能够不妨碍打印机的其它部件执行某些任务)；或者可通过将溶剂输送至构成部分墨线路的所有装置来对整个线路进行完全清洗。如上文所说明的，尤其是在检测到黏度变化之后考虑有必要添加溶剂的情况下，这些装置100还可以可能地将溶剂唯一地输送至主贮液器10。
上文所描述的装置50、100、200、300中的每个均可设有泵，使用该泵以处理所涉及的流体(分别是第一泵、第二泵、第三泵、第四泵)。这些不同的泵执行不同的功能(其对应的装置的功能)并且因此彼此不同，虽然这些不同的泵可以是同一类型或者是相似类型的(换言之，这些泵中没有泵执行这些功能中的两个功能)。
图7示出了装置300的更为详尽的体现，该装置300与主贮液器10和装置200配合。
主贮液器10优选地设有用于检测包含在其中的墨液位的装置15(事实上其中的墨与溶剂混合)。
附图标记301指代套管(或任何等同装置)，该套管将在盒30与线路的其余部分之间提供流体连接。
当盒30就位并且包含墨时，可由泵送装置31(第四泵)通过流体连接装置朝向主贮液器10泵送墨，该流体连接装置包括导管346、343、344、347和一个或多个可以是三路型阀门的阀门(或电磁阀)33、35。因此，墨输送泵31从盒30泵送墨，墨顺次通过阀门35和33(在图7中分别在位置“12”或“NC”上，以及在位置“23”或“NO”上)，并且通过导管343、344、347以到达主贮液器10。阀门35的NO(相应地，NC)状态对应于在导管345与343(相应地，346与343)之间创建连接的位置“23”(相应地，“12”)。
装置345、35(例如为分别在至装置300的入口处的导管与阀门(当阀门在图7中的“32”(NO)位置时))可被用于接收来自装置100的溶剂。装置300则将在流体连接装置中升高该溶剂的压力至例如等于在0巴与5巴之间的或者在0巴与10巴之间的相对压力(“计示压力”)。
可取决于阀门35和33的开放或关闭的状态通过导管343、344来导引该溶剂：
-至贮液器10(通过导管347、在位置“32”(NO)上的阀门35、在位置“23”(NO)上的阀门33)，以将溶剂添加到贮液器10中；
-至导管320(通过导管348、在位置“32”(NO)上的阀门35、在位置“21”(NC)上的阀门33)。因为阀门37在NO位置，则可通过导管344、348和320将溶剂导引至盒30。
在主贮液器10的出口处的、由装置200的泵20泵送的墨可被导引朝向主贮液器本身(通过返回导管318)，或者通过一个或数个导管319、320朝向盒30本身(并且进入到该盒中)。在泵20的出口处的墨通路可通过一个或数个优选地为三路阀门的阀门37来控制。在图7中，阀门37的位置“21”(“NC”)朝向导管319导引墨流，并且位置“23”(“NO”)朝向导管318导引墨流。通过导管21将墨输送至打印头1，该导管21在泵20的下游收集墨，优选地在位于泵20的出口与阀门37之间的装置23的下游收集墨。
图7也示意性地示出了用于从可拆卸的盒40以及可能地从中间贮液器14供给溶剂的装置100。可使用在该图中未示出的泵来从这些贮液器中的一个或另一个通过阀门39抽汲溶剂，并且可通过导管345和可能地阀门42将该溶剂朝向阀门35和装置300输送。
一般来说，激活泵和阀门的指令由控制装置3(也称为“控制器”)来发送和控制。特别地，这些指令将控制溶剂的流，该溶剂的流可在压力下从装置100至线路的其它不同装置1、和/或50、和/或300(并且可能地通过这些后者装置300至主贮液器10)。
控制装置3可包括处理器或微处理器，该处理器或微处理器被编程以实施根据本发明的清洗方法或根据本发明的一个或数个步骤。这些装置控制每个阀门的开放与关闭，以及控制泵送装置的激活，以使墨和/或溶剂如在此申请中公开的那样进行流转。在一个或多个存储器或存储装置中，该控制装置3还存储数据，例如压力测量数据(尤其是来自传感器24的)和/或墨液位测量数据和/或溶剂液位测量数据，并且还可可能地处理这些数据。控制器还被编程以管理其它操作，尤其是打印操作。该控制装置3还在所述存储器或存储装置中存储与墨的最优黏度或该黏度根据温度的变化相关的数据。
出于安全性的原因，控制器可确保在任何流体(尤其是溶剂)被输送到盒30之前(例如在清洗操作期间)盒仍然就位。如果没有盒就位将不会进行操作。如上文已描述的，这可使用设有电路30a(“标签”)的盒30与打印机控制器3之间的数据交换来完成，特别地一个或多个数据可被理解为证明了盒的存在。
控制器3还可例如在开始(例如对套管301的)某些或任何清洗操作之前核查盒30的非空状态。可尤其通过使用装置15和控制器3测量到的在主贮液器10中墨液位的变化来检测到盒30的空状态。例如，当泵31处于将墨注入到主贮液器10中的操作中时，如果在预先确定的持续时间内(例如20秒)墨液位的变化小于阈值(例如5/10mm)，是这样的情况。另一方面，如果在预先确定的持续时间期间墨液位的变化大于阈值，则盒30不是空的。如果盒就位但是空的，将不会进行清洗操作。
图8示出了装置100的甚至更为详尽的体现，该装置100从盒40抽汲溶剂并且将该溶剂输送至设备的不同部件，例如以执行清洗或解堵塞操作，或者以将溶剂供给至主贮液器10。
这些装置包括泵41(第二泵)和不同的流体连接装置，每个流体连接装置均包括一个或数个导管或者一个或数个阀门39、42。这些阀门中的一个，阀门42，将溶剂引导至两个可能的通道，即打印头1或墨供给线路300。在后者的情况下，当使得溶剂能够进入装置300的装置本身是关闭的时，溶剂被引导至装置50。抗脉动设备411和过滤器412也可与泵串联布置。
也可设置中间贮液器14，该中间贮液器14可设有液位测量装置14'并且当盒连接至线路时可由盒40供给。
优选地，这些装置14'包括超声传感器，该超声传感器为检测溶剂液位提供了良好的精度。
该贮液器14可将溶剂输送至不同的装置50、300和/或打印头1，以对其清洗或者以对其液力部件解堵塞；该贮液器14还可将溶剂供给至主贮液器10。还可从盒40抽汲溶剂并且直接输送至线路的不同元件，以执行同一操作(对主贮液器10进行清洗或解堵塞或供给)。通过阀门39来选择溶剂的源。如在其它的附图中那样，此附图中示出了每个阀门的“常开”(NO)与“常闭”(NC)位置。在此情况下，如果阀门39在“NC”位置(图4)，则从盒40泵送溶剂，如果该阀门39在“NO”位置，则从贮液器14泵送溶剂。
贮液器14可由盒40供给，例如通过经校准的泄漏或者通过位于该贮液器14入口处的限制件45。该泄漏也参与产生压力。可以如下方式填充贮液器14：阀门39在“NC”位置(见图8)，使得可通过泵41从盒40泵送溶剂。阀门42在关闭(NC)位置，同时至装置50与装置300的入口阻止溶剂。
溶剂可被输送至这些不同的装置50(通过导管335)、300，之后可能地输送至主贮液器10，和/或使用阀门42和位于至装置50、300的入口处的装置(例如，针对这些装置中的每一个，使用一个入口阀门)输送至打印头1(通过导管337)。因此，在来自装置100的出口处限定三个平行的通道，取决于需求，这三个平行的通道将用于将溶剂输送至这些元件中的一个和/或其它元件。
装置100还可包括构成压力传感器的装置47，以测量来自泵41与装置411、412的出口处的溶剂压力。可使用此信息以检测溶剂的压力升高，该压力升高可能是溶剂在其中流动的导管中的一个中的堵塞造成的结果。
装置50包括泵(第一泵)，该泵如上文所描述的那样泵送从打印头回收的流体并且将该流体输送至主贮液器10。该泵专用于从打印头回收该流体，并且物理上不同于专用于输送墨的装置300的第四泵，和/或不同于专用于对贮液器10的出口处的墨进行施压的装置200的第三泵。
图9A示出了装置50的一个实施例的更为详尽的体现，该装置50使得能够回收从打印头返回的流体(墨和/或溶剂)。因此，在至这些装置50的入口处可将两类流体引领到一起：来自回收檐槽62的墨(见图2)和被使用以清理或清洗打印头1和/或管缆19的溶剂。导管511将这些流体引导到至装置50的入口。
这些装置包括泵53(第一泵)、可能地与该泵串联布置的过滤器52(例如在泵的上游)和构成入口阀门的装置51。这些装置51包括一个或数个阀门，优选地包括三路阀门。阀门唯一地将流体输送至泵53，该流体是通过导管511来自打印头1的(图9A中的阀门的NO位置)或者是通过导管335来自装置100(图9A中的阀门的NC位置)的溶剂。
由泵53泵送的流体则可被输送至主贮液器10。
图9B示出了图9A的变型。在图9B中，实施两个阀门51-1和51-2，替代三路阀门。阀门51-1在导管511上，并且使得能够中断从打印头1返回的流体的流；阀门51-2在清洁溶剂所流过的导管上，并且使得能够中断或阻塞所述清洁溶剂朝向泵53的任何流。图9B上的其它附图标记与图5A上的相同并且指代相同的技术元件。通过阀门51-1和51-2的控制(所述阀门中的一个关闭同时另一个开放)，该实施例实现了与图9A的使用一个阀门相同的结果：将流体唯一地输送至泵53，该流体是通过导管511来自打印头1的(图9B中的阀门51-1的开放位置以及阀门51-2的关闭位置)或者是通过导管335来自装置100(图9B中的阀门51-2的开放位置以及阀门51-1的关闭位置)的溶剂。
由泵53泵送的流体则可被输送至主贮液器10。
将在下文公开装置100和装置10的一个示例运行。
溶剂被允许进入到装置300中，并且之后被泵送至主贮液器10。溶剂路径是之后墨通常所使用的路径(图7，通过导管343、344、347的路径)：阀门35从NC状态(“12”)变换至NO状态(通道“32”)，并且激活泵31以将清洗溶剂输送至贮液器10(阀门33在“NO”位置)。因此，溶剂将供给贮液器10，尤其使得可以调节包含在该贮液器中的墨的组分。
根据该发明，这会是如果决定添加溶剂的情况。
图10示出了一种墨线路，上文尤其参照图3至图9B所描述的线路与方法可被用在该墨线路中。上文所描述的不同装置10、50、100、200、300被结合起来。在该附图中，与前序的附图中相同的数字附图标记指代相同的或者对应的要素。
已在上文描述了中间贮液器14。可使用导管141以为位于被包含在贮液器10和贮液器14中的每种液体上方的未使用的容积带来相同的大气压。
应当注意的是，当阀门42在“NC”位置，同时阀门35在“NC”位置时，朝向盒30的和朝向导管343，溶剂流均被堵塞；因此，溶剂因此被导引至阀门51或限制件45(并且之后进入中间贮液器14)。
本发明对包含诸如金属或金属氧化物颜料的密集颗粒散布的墨而言尤其有用，该金属或金属氧化物例如为以微米或亚微米颗粒形式的钛、锌、铬、钴或铁(诸如二氧化钛，氧化锌，三氧化二铁，四氧化三铁等)。这种颜料墨例如可基于二氧化钛，并且可被用于对黑色或者暗色的基材进行标记与做标识。
但是在无颜料墨的情况下本发明也是有用的，如上文所描述的，该无颜料墨可干结并且在墨线路的导管与连接件中形成干结物质的沉积。
在所公开的实施例中，可提供系统用于混合来自盒的墨，该系统包括：
电动机71；
磁体支座73。
可使用紧固螺钉以将磁体支座73固定到电动机71上。
将磁化条75插入到墨盒30内部。这些元件的相互作用可旋转墨内部的磁体75并且因此搅动盒中的墨。
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