流量计及其在打印机中的用途的制作方法

本发明涉及连续喷墨打印机，尤其但不是仅涉及设置有多喷嘴液滴生成器的二元连续喷墨打印机。其目标尤其在于改进用于供应和回收这些打印机的墨和溶剂的回路。

背景技术：

连续喷墨打印机包括：

-墨滴生成器；

-用于将由该生成器产生的液滴的轨迹分开并将液滴的轨迹指引到打印支撑件或回收槽的装置。

在图1中示出了喷墨打印机的主要单元。打印机包括控制台300、尤其包含用于调节墨和溶剂的回路的舱室400、以及用于墨和溶剂的容器。一般来说，舱室400位于控制台的下部。控制台的上部包括命令和控制电子元件以及可视化装置。控制台通过脐带式管线(umbilical)200水力地和电地连接到打印头100。未示出的门架能够安装面对打印支撑件800的打印头。

打印支撑件800沿着由箭头物化的方向运动。该方向垂直于喷嘴的对齐轴线。

液滴生成器包括沿着喷嘴的对齐轴线x在喷嘴板上对齐的喷嘴。在打印期间，由这些喷嘴沿着垂直于喷嘴板的z方向以连续的方式喷射墨的射流。在连续喷墨打印机之中，可区分为偏离式连续喷墨打印机和二元连续喷墨打印机。在多偏转偏离式连续喷墨打印机中，在对打印支撑件的位置进行打印期间从喷嘴形成的液滴可以偏转或可以不偏转。对于每个打印位置且对于每个喷嘴，垂直于打印支撑件的运动方向的片段被打印。偏转的液滴以如下方式被偏转，即使得这些液滴将在打印片段的考虑到待打印的图案必须被打印的部分上撞击打印支撑件。未偏转的液滴由回收槽回收。偏离式连续喷墨打印机一般来说包括几个喷射喷嘴，但是对于支撑件的每个打印位置，每个喷嘴可打印根据待打印的图案在打印片段上散开的数个像素。

在二元连续喷墨打印机中，对于每个打印位置，来自喷嘴的墨仅打印一个像素。考虑的像素不接收任何液滴或者根据待打印的图案接收一个或多个液滴。因此，对于高的打印速度，喷嘴板包括大量喷嘴，例如64个，以能够同时打印与喷嘴数量一样多的像素。未用于打印的液滴由回收槽回收。已经泛泛地描述了这种具有连续射流的打印头和打印机。

下面与图2相关地说明用于二元连续喷墨打印机的打印头的一般结构。

示出的头包括液滴生成器11。包括第一个喷嘴41和最后一个喷嘴4n的整数n个喷嘴4在喷嘴板2上沿着x轴线对齐。

第一个喷嘴和最后一个喷嘴(41,4n)是彼此相距最远的喷嘴。

每个喷嘴具有平行于z轴线或方向(位于图2的平面中)的射流发射轴线，该z轴线或方向垂直于喷嘴板和之前提到的x轴线。第三轴线y垂直于两个轴线x和z中的每个，两个轴线x和z在图2的平面中延伸。

每个喷嘴与增压激励室水力连通。液滴生成器包括与喷嘴数量一样多的激励室。每个室配备有致动器，例如压电晶体，致动器的命令能够将墨的连续射流分割成液滴或片段。激励室的设计示例在文档us7,192,121中描述。

在喷嘴板的下游布置分选单元或装置6，分选单元或装置6能够将用于打印的液滴与不用于打印的液滴或射流片段分开。在图2中示出了穿过狭缝17(在图2中以虚线示出)的墨滴的轨迹a以及指引到回收槽7的墨滴的轨迹b。该狭缝打开到腔的外部且能够让用于打印的墨滴出去；该狭缝平行于喷嘴的对齐方向x，喷嘴的z方向轴线穿过该狭缝，该狭缝位于与喷嘴板2相对的面上。该狭缝和槽沿着方向x具有至少等于第一个喷嘴和最后一个喷嘴之间的距离的长度。

由喷嘴发射且用于打印的发射液滴或射流片段沿着喷嘴的z轴线跟随轨迹a，然后在已经穿过出口狭缝17之后撞击打印支撑件800。

由喷嘴发射且不意在用于打印的发射液滴或射流片段被装置6偏离(这些液滴或射流片段跟随诸如轨迹b的轨迹)，并由回收槽7回收然后重复利用。

尤其是关于射流的形成和打断射流以形成液滴以及关于液滴的偏转，可参考例如描述了避免来自彼此相邻的喷嘴的射流之间的串扰的方法的文档us8,540,350(fr2952851)。

还可参考在专利us7,192,121(fr2851495)中描述的现有技术，该专利涉及取决于通过打断射流形成的液滴用于撞击还是不撞击打印支撑件的射流打断位置。

对于单射流打印机，知道(通过专用装置获得的)射流量度则足以确保压力控制。实际上，回路的压力被伺服控制以获得和维持目标射流量度。

对于双射流cij打印机(连续喷墨打印机)，知道两个射流的速度则通常用于确保回路的压力控制。通常选择两个射流的速度的平均值作为要达到的目标速度。

对于具有n个射流(n大约是32、64、128或更大)的打印机，利用射流量度的平均值进行控制的原理仅在应用专用的、昂贵的和复杂的装置来测量单独的射流的速度的情况下才适用。

因此，尤其在具有n个射流(n>2)的打印机中造成了如下问题，即找到一种简单方式来实现能够获得不同射流的速度的设备。

此外，另一问题在于在使用喷墨打印机尤其是多射流型喷墨打印机的打印操作期间测量使用的墨的粘度。粘度是墨的参数，其可能的变化可影响打印质量。

因此，尤其在具有n个射流(n>2)的打印机中造成了如下问题，即找到实现起来简单的、能够获得墨的粘度的设备。

优选地，这种设备和/或方法适合于具有单射流的cij型打印机。

技术实现要素：

本发明首先涉及一种用于测量可传送到喷墨打印机的打印头(例如多射流式或具有单射流)的墨的流量的设备，该设备包括：

-关于墨流动的直径的限制件，所述限制件布置在墨流动的路径中；

-用于测量位于所述限制件上游的流体的压力(p入)和位于所述限制件下游的墨的压力(p出)之间的压差(p入–p出)的装置。

根据本发明的设备或流量计能够以整体方式测量多射流打印头的一组射流的流量，且当不知道单独的每个射流的速度时，根据本发明的设备或流量计尤其合适。实际上，随后能够获得射流的平均速度的测量值。

实际上，打印机的喷嘴优选地具有相同的或相似的几何特性。

喷嘴的这种几何相似性能够将并行实现的数个喷嘴的速度和流量耦合(这是多射流打印机中的情况)。与将射流量度的平均值和所有射流的总流量耦合的事实相关的误差非常小，且符合控制(或伺服控制)(具有例如2％的精度)的预期质量。

此外，根据本发明的设备或流量计适合于具有单射流的cij型头。

根据本发明的设备可进一步包括用于根据所述压差(p入–p出)计算墨的流量的装置。

所述装置能够根据所述限制件的水力特性(α，β)(α是异常水头损失系数，β是常规水头损失系数)、墨的比重或体积质量密度(ρ)(还称为密度，例如以kg/m³表示)和粘度(μ)以及所述压差(p入–p出)计算流量。

这种设备可进一步包括用于测量墨的粘度的装置。

用于测量压差的所述装置可包括：

-用于测量位于所述限制件上游的流体的压力和位于所述限制件下游的流体的压力之间的压差的设备；

-或者，用于测量压力的设备以及用于将测量压力的所述设备放置为与位于孔上游的流体和位于孔下游的流体交替地流体连通的装置；

-或者，用于测量位于孔上游的墨的压力的第一设备和用于测量位于孔下游的墨的压力的第二设备。

在这种情况下，可提供如下内容：

-用于打开或关闭用于测量压力的第一设备和用于测量压力的第二设备之间的流体连通的装置、以及用于打开或关闭用于测量压力的第二设备和导管的位于孔下游的一点之间的流体连通的装置；

-和/或，用于优选地根据温度来校正针对至少一个相同的压力在用于测量压力的第一设备和用于测量压力的第二设备之间的测量差和/或用于测量压力的设备中的至少一个的灵敏度误差的装置。

用于测量压力的装置中的至少一个或每一个可包括齐平薄压力传感器。

用于测量喷墨打印机的墨的流量和粘度的另一设备可包括例如如上所述的用于测量墨的流量的设备以及用于测量粘度的装置。根据该另一设备的具体实施例：

-例如多射流式的打印头，包括压力传感器，该压力传感器提供的(打印头中的压力的)测量值将能够计算或估计粘度；

-和/或，可设置为根据由压力传感器测量的压力(p头)，例如根据打印头的水力特性(α头，β头)和由压力传感器测量的压力计算墨的粘度的装置；

-和/或，可设置为优选地根据温度来校正针对至少一个压力在所述头的由压力传感器测量的压力值和所述实际压力之间的测量差的装置；

-和/或，用于测量粘度的所述装置可包括与用于测量墨的流量的设备成直线地或串联地布置的导管(在该设备下游或上游)以及用于测量所述导管的入口和出口之间的压差(p出v–p入v)的装置。根据一个具体实施例，相同的共用传感器能够测量：

-位于所述限制件下游的墨的压力和位于用于测量粘度的所述装置的导管入口处的压力，

-或者，位于所述限制件上游的墨的压力和位于用于测量粘度的所述装置的导管出口处的压力。

本发明还涉及一种用于给喷墨打印机(例如多射流式)供应墨和/或溶剂的回路，该回路包括用于测量喷墨打印机的墨的流量可能还有粘度的设备，即包括诸如上述设备之一的设备、以及用于根据墨的流量和粘度的测量值来控制或伺服控制或校正供应的墨的压力和/或粘度的装置。

本发明还涉及一种用于多射流喷墨打印机的流体连接管缆，该管缆包括用于测量流量或流量和粘度的设备，例如上述设备之一。

本发明还涉及一种喷墨打印机，该喷墨打印机包括：

-例如多射流式的打印头；

-用于形成传送到所述打印头的墨流动的装置；

-位于用于形成墨流动的这些装置和打印头之间的流体连接管缆；

-用于测量流体尤其是墨的流量的设备，如上述设备之一。

多射流打印头可包括压力传感器。

打印机可进一步包括用于根据由压力传感器测量的压力(p头)，例如根据打印头的水力特性(α头，β头)和由压力传感器测量的压力计算墨的粘度的装置。

打印机可包括用于优选地根据温度来校正针对至少一个压力在所述头的由压力传感器测量的压力值和所述实际压力之间的测量差的装置。

打印机可包括用于根据墨的流量和粘度的测量值来控制或伺服控制或校正墨的压力和/或粘度的装置。

本发明还涉及一种喷墨打印机，该喷墨打印机包括：

-用于测量流量和/或粘度的设备，例如上述设备；

-用于形成传送到打印头的流体流动的装置；

-位于用于形成流体流动的这些装置和打印头之间的流体连接管缆。

本发明还涉及一种使用喷墨打印机进行打印的方法，该方法包括使用用于测量流量和/或粘度的设备(例如上述设备之一)测量墨的流量和/或粘度。

本发明还涉及一种使用如上所提到的喷墨打印机进行打印的方法，该方法进一步包括测量墨的流量和/或粘度的步骤以及校正墨的流量和/或粘度的步骤。

本发明还涉及一种用于例如使用如上所提到的设备测量传送到喷墨打印机的多射流打印头的墨的流量的方法，其中：

-使得墨在关于墨流动的直径的限制件中流通，所述限制件布置在墨流动的路径中；

-测量位于孔上游的流体的压力(p入)和位于孔下游的墨的压力(p出)之间的压差(p入–p出)。

随后可根据所述压差(p入–p出)计算墨的流量，此外，例如可根据墨流通所经过的限制件的水力特性(α，β)、墨的比重(ρ)或体积质量密度(ρ)(还称为密度，例如以kg/m³表示)和粘度(μ)计算墨的流量。

此外，例如通过如下内容能够测量墨的粘度：

-测量位于关于墨流动的直径且布置在墨流动的路径中的限制件上游的流体的压力和位于所述限制件下游的流体的压力之间的压差；

-或者，用于测量压力的设备以及用于将测量压力的所述设备放置为与位于所述限制件上游的流体和位于所述限制件下游的流体交替地流体连通的装置；

-或者，用于测量位于所述限制件上游的墨的压力的第一设备和用于测量位于所述限制件下游的墨的压力的第二设备。

在这种情况下，能够：

-打开或关闭用于测量压力的第一设备和用于测量压力的第二设备之间的流体连通、以及打开或关闭用于测量压力的第二设备和位于孔下游的导管端之间的流体连通；

-和/或，优选地根据温度来校正在至少一个相同的压力时在用于测量压力的第一设备和用于测量压力的第二设备之间的测量差和/或用于测量压力的设备中的至少一个的灵敏度误差。

附图说明

在现在将参照附图描述的本发明的示例性实施例中将给出细节的同时，本发明的其他优点将变得清楚，在附图中：

-图1是从现有技术已知的喷墨打印机的透视图，

-图2示出了打印头的图解示意性视图，主要披露了打印头的位于喷嘴下游的组件，

-图3a是根据本发明的、应用于给喷墨打印机的打印头供应墨的回路的流量计的示例性实施例，

-图3b是用于给喷墨打印机的打印头供应墨的、在一端设置有根据本发明的流量计的导管或脐带式管线的示例性实施例，

-图4a至图4c是示出了测量两个传感器之间的“偏移”和线性误差的问题的曲线，

-图5a至图5b是分别示出了墨的密度和粘度根据温度的变化的曲线，

-图6示出了能够针对根据本发明的流量计确定异常水头损失系数和常规水头损失系数的试验测量结果，

-图7a至图7c是根据本发明的、用于给喷墨打印机的打印头供应墨的回路的流量计的其他示例性实施例，

-图8是根据本发明的用于喷墨打印机的打印头的示例性实施例，

-图9a是包括根据本发明的流量计和根据本发明的用于喷墨打印机的打印头的组件的示例性实施例，

-图9b是用于喷墨打印机的用于测量流量和粘度的组件的示例性实施例，

-图10a至图10d是用于喷墨打印机的用于测量流量和粘度的组件的其他示例性实施例，

-图11是根据本发明的用于喷墨打印机的流量和/或粘度控制或伺服控制系统的示例性实施例，

-图12示出了本发明可应用到其上的流体回路结构的示例，

-图13a、图13b和图13c示出了用于测量根据本发明的设备中的水力系数的设备的示例，

具体实施方式

根据本发明的流量计20的第一示例被表示在图3a中。

它包括被设置在流体24的路径中的标有刻度的孔(或限制件)22，在所述流体24的路径中，流量将被测量。该限制件限制了流体流过其的直径；它将压力p入强加在其入口，压力p入大于在其出口的压力(p出)。

孔22是大约为0.5mm、更一般地是包括在300μm和1mm之间的内部通道直径的孔。流体的通道直径被优选选择，以便流体保持在具有例如雷诺数小于1000(层流限制为2300)的层流域中。从300μm到1mm的范围使得用于相关打印机的流量的条件能够被满足。

孔延伸例如越过几百微米的长度i，长度i例如为400μm、进一步例如包括在100μm和800μm之间。虽然试图最小化直接对常规水头损失产生影响的这个长度；但是很难以一个可接受的成本来使得孔越过小长度；对水头损失的抵抗能力也是一个标准，作为示例的约400μm的长度使得对相关打印机的流量做出反应成为可能。

所述孔形成标有刻度的泄露部或限制件。上游和下游导管的直径具有用于导管的管子的直径的尺寸，例如2.7mm；这些上游和下游直径相较于孔的尺寸是大的。本文将阐述流体的路径中的阻力，所述阻力导致具有具体为加速效果(注射器)的流体的局部扰动。该扰动具有被限制在几mm的范围，因此在任何情况并不会影响打印头的水平；所述孔的存在的一个影响是水头损失(鉴于工作压力而非常小)，这将导致稍高的工作压力。该压力通过用于使墨水增压的泵、而非如图中所表示的来施加。

优选地具有齐平膜(齐平膜具有减小的死区容积)的压力传感器26使得在孔的上游的点34处、优选地距离点34几毫米处例如至少在小于1cm处测量孔的入口压力(p入)成为可能。

再一次优选地具有齐平膜的压力传感器28使得在孔的下游的点36处、优选地在距离点36几毫米例如小于1cm处测量孔的出口压力(p出)成为可能。

在齐平膜压力传感器中，压力敏感元件是位于传感器的一端处的平板膜，平板膜避免了流体或材料的任何滞留；因此，膜关于测量流是齐平的。这避免了可以从测量流收集流体材料的隔膜上方的空腔的存在，这在某些应用中可能是非常不希望的。本发明也使得采用具有非齐平膜的压力传感器成为可能，但是通常与死区容积同义的空腔的存在削弱了组件的操作，尤其是因为被实施以采用该类型的传感器的清理和清洗步骤。

传感器可以彼此不相同(同时具有希望的精度)。但是，优选地，2个传感器是相同的：那么它实际上更容易补偿偏移和线性的误差；如果传感器是不同的，补偿仍然有可能，但包括额外的考虑了每个传感器的各自的特征的计算。

在所示的实施例中，用于将2个传感器放置为流体连通的装置或元件或机构30、优选为具有两个孔(入口和出口)和两个位置(打开和闭合)的阀或电磁阀使得能够将两个压力传感器26和28连接或放置为流体连通，也就是说使得这两个元件能够被设置在相同的压力成为可能。

用于将传感器28和流量计的出口放置为流体连通的装置或元件或机构32、优选为具有两个孔(入口和出口)和两个位置(打开和闭合)的阀或电磁阀使得能够将流量计的出口和压力传感器28连接或放置为在点36处流体连通。但是，通过元件26、30、28、32的流体的循环是不必要的，系统的净化情况除外。

当阀30闭合且阀32打开时，传感器26、28中的每一个分别在孔22的上游和下游测量流体的压力。从这些测量，可以估计或计算压差并且可以估计或计算流量，如下文所解释的。

由此可以看出，在所示的示例中，装置26-32沿着与孔22平行、或者与从孔22流过的油墨的流动平行的导管或流体管线25、27、29被设置。

当2个阀30和32打开时，清洗液体例如溶剂的循环使得清洁整个测量管线的操作成为可能。

还可以执行净化测量管线的操作以便从测量管线排出可能包含在测量管线中的空气。具体地说，当希望控制电磁阀30、32而不影响穿过孔22的流量时空气的存在是令人讨厌的。事实上，测量管线中的空气的存在将流体(这是不可压缩的液体)的性质改变成为可压缩的流体的性质，以便在暂态期间例如在打开电磁阀期间，流体通过气泡的压缩和解压缩被消耗或供给，这会扰乱假设为静态的压力测量。为了执行该空气的净化，流量计被提供有液体(例如油墨)，两个电磁阀30、32处于“打开”状态，“打开”状态利用平行于孔22的管线的液体能够进行冲洗。在这条管线中包含的空气因此连同液体一起被驱动，系统从而被净化。如果传感器具有齐平膜，那么净化效率被提高。优选地，限制件22的水头损失比平行管线中的高以便在净化的时候在后者中具有高流量。

如上文所解释被设置的两个阀30、32的实施也使得执行意在补偿“偏移”(即，当两个传感器26和32测量相同的压力时它们之间的测量差)和/或这些传感器之间的误差或灵敏度差异的处理成为可能。如果传感器是相同的而非不同的，这会更容易实施；事实上，考虑了当传感器是相同的(它们事实上具有相同的灵敏度)时候可能计算的压差；如果传感器是不同的，它们不具有相同的灵敏度，计算则很少发生但是是可行的。

当电磁阀32被关闭而电磁阀30打开时，两个传感器26、28在没有流动时经受相同的压力。至于它们可以具有不同的物理或技术特征(其不是严格相等的即使它们是相同的传感器或者具有相同的商业参考)，由这些传感器(和它们的测量链)测量的值也可以是不同的，以便测量的压差值(p入-p出)不为零。这个差被称为测量系统的“偏移”(当两个传感器26、28经受相同的压力时测量值中的差)。

偏移的测量可以被例如定期地执行几次，以便补偿随时间出现的可能的偏差。具体的讲，偏差可能基于以不同的方式影响2个传感器26、28的温度的变化而出现。

有利地是，当压力p入等于(通过油墨回路施加以获得合适的喷射速度)操作压力时，通过执行该测量不仅可能补偿传感器的“偏移”误差(由传感器的制造商公布的关于相对于零大气压的压力的值)，而且可能补偿传感器的灵敏度误差，其表达的事实是传感器的偏移随着测量的压力值变化。这种误差可导致不符合所要求的精度的测量误差。因为广义的“偏移”(因为它涉及在至少一个操作压力下的偏移)而引起的误差校正有助于获得更好的精度(好于1％)。

图4a示出了传感器的“偏移”问题。曲线i对应于完美传感器(没有偏移)的响应，其相当于获得的测量作为测定量的函数。曲线ii对应于受偏移误差影响的传感器的响应。这些曲线是平行的但被移位。两条曲线i和ii之间的差限定偏移，或者限定测定量为零时的测量差。该偏移会影响任何测量，也就是说，对于任何测定量的值x，会观察到测量和实际压力值之间的恒定差。传感器26、28具有不同的偏移误差，当差(p入-p出)被计算时，偏移误差被累积但保持恒定。

图4b示出了传感器的灵敏度问题。曲线i对应于完美传感器(没有灵敏度偏差)的响应，其相当于获得的测量作为测定量的函数。曲线ii对应于受灵敏度误差影响的传感器的响应。这两条曲线虽然有共同的原点，但具有演化差异；在图4b中，这些曲线是直线，其不具有相同的斜率并且因此在它们之间形成一个夹角。两条直线i'和ii”之间的差限定灵敏度的差：对于任何测定量的值x，会观察到测量和实际压力值之间的差。传感器26和28具有不同的灵敏度误差(曲线ii的斜率是不同的)，当差(p入-p出)被计算时，灵敏度误差被累积。事实上，测量的值x越大，产生的误差就越大；这作为灵敏度误差这是已知的(产生的误差在图4b所示的示例中是测定量x的线性函数)。

图4c示出了偏移问题的累积的结果和灵敏度的差异。在该示例中：

-曲线i”对应于完美传感器(没有偏移并且没有线性误差)的案例。用于该曲线的方程为：测量＝x(测定量)；

-曲线ii”结合了偏移和灵敏度误差。用于该曲线的方程为：测量＝0.20+1.05×x

可以假设，这些曲线相当于两个传感器26、28的那些曲线。

例如，传感器26具有以下方程的响应曲线：

p入＝0.012+1.0025×p。

和传感器28具有以下方程的响应曲线：

p出＝-0.008+0.9975×p。

即，实际入口压力p入为3.100巴，和实际出口压力p出为3.000巴。

实际压力p入和p出之间的差为0.100巴(100毫巴)。

在没有补偿任何偏移时，该压差的测量为：

δp＝(0.012+1.0025×3.100)–(-0.008+0.9975×3.000)

＝(3.11975)–(2.9845)＝0.13525巴(135毫巴)。

因此，存在35％的误差。

在该示例的范围内，当将偏移的补偿考虑在内时计算压差是可能的。

在零相对压力下的偏移为：0.012–(-0.008)＝0.020巴(20毫巴)

因此，该偏移的校正δp等于：

δp＝((0.012+1.0025×3.100)–(-0.008+0.9975×3.000))–((0.012)–(-(0.008))

＝((3.11975)–(2.9845))–(0.020))＝0.11525巴(115毫巴)。

因此，存在15％的误差。

在该相同示例的范围内，当将考虑了在零相对压力下的偏移和在工作压力下的灵敏度的差异的广义偏移(在p＝3.100巴的两个传感器的偏移)的补偿考虑在内时计算压差是可能的。

那么，在3.100巴的广义偏移等于：

(0.012+1.0025×3.100)–(-0.008+0.9975×3.100)

即：(3.11975)–(3.08425)＝0.0355巴(35.5毫巴)

校正的δp则变成：

δp＝((＝0.012+1.0025×3.100)–(-0.008+0.9975×3.000))–(0.0355)

＝((3.11975)–(2.9845))–(0.0355))＝0.09975巴(99.75毫巴)

因此，存在0.25％的误差。

这些示例示出了采用广义偏移和用于补偿广义偏移的步骤和装置的好处：最终测量的精度显著提高。具体地，采用下文所述的与图13a、13b有关的设备来测量所有这些偏移参数是可能的。其结果可以被存储并用于校正后期执行的测量。

现在将更加详细地描述怎样利用上文所述的与图3a有关系统测量流量。

所述流量的测量显然由以下参数的已知产生：

-孔22的液压特征，更加准确地为分别是异常和常规水头损失的特征的两个系数α和β；

-流体的物理特征，事实上是它的比重和它的粘度；

-当阀30闭合且阀32打开时入口压力(p入)和出口压力(p出)之间的压差。

可能地，如果偏移、优选为广义的偏移被考虑，入口压力(p入)和出口压力(p出)之间的压差在阀30打开且阀32闭合时可以被考虑。然后，测量用于获得希望的精度的偏移、优选为广义的偏移并校正用于测量的获得的结果。

通过应用伯努利方程：

其中：

p为在一个点处的压力(单位为pa或n/m2)

ρ为在一个点处的比重(单位为kg/m3)

v为在一个点处的流体的速度(单位为m/s)

g为重力加速度(单位为n/kg或m/s2)

z为高度(单位为m)

上文的伯努利方程的常数也被称作“电荷(charge)”。

用于采用该方程的假设符合不可压缩流体(油墨)和在例如由喷墨打印机构成的系统中遇到的流动类型(非旋转的，即非湍流)的假设。

在伯努利方程中，粘滞效应和水头损失是可忽略的。

可以观察到，高度不是要考虑的参数：对于位于通过孔22的流体的轴线上的流线来说，不存在高度效应，高度在这个点是恒定的并且可以被设置为0。

此外，通过整合粘滞效应和水头损失使得伯努利方程广义化是可能的，但这些是可忽略的。另外，利用流量替换速度是可能的(流量是类似的参数，速度为流量除以限制件22的通道部分s：v＝q/s和s＝π×d×d/4，其中d为限制件22的孔的直径)。

因此，系统的入口和出口直径的压差可以被写为(方程(1))：

p入-p出＝α·ρ·q²+β·μ·q

其中，

p入–p出：系统的入口和出口之间的压差

α:异常水头损失系数

ρ:流体的比重

q:通过系统的流量

β：常规水头损失系数

μ:流体的动态粘度

这个二次方程(关于流量)的解析给出了以下结果：

这个关系使得计算流量q(或者射流的速度)成为可能。

关于这个关系的不同参数的认知方面将在下文讨论。

关于油墨的特征(ρ,μ)，对于给定的流体(在此为：油墨或溶剂)，流体的特征的值通过实验测量并且例如以值的表格或图形的形式被给出，所述值的表格或图形可以被存储从而在计算期间应用有用的数据。

图5a和图5b的示例是关于油墨的并且以图形形式给出密度(通过图5a给出的值可以被乘以1000以具备法定单位的ρ值)和单位为厘泊的粘度μ(由图5b给出的值可以除以1000以具备法定单位)。

对于温度为20℃时，比重为863kg/m³和粘度为4.74cpe。

在该示例中可以看到，油墨的密度随着所考虑的温度范围(例如0℃和50℃之间)以递减但轻微的方式变化，尽管用于该部分的粘度也随着该相同的温度范围以递减的方式变化，但是该递减显著的多。

对于用于提供油墨的回路或者根据本发明的设备被提供有粘度计(例如，落球粘度计(其测量球的下降时间)、或者用于测量通过粘性泄露的传输时间)的情况，可以采用由后者提供的粘度值。

装置例如下文所述的那些装置可以被设置成执行油墨质量的控制(或伺服控制)，同时使得粘度设定点能够被保持在例如±1cpe。

对于以比粘度小得多的比例变化的比重(或体积质量密度或密度，例如单位为kg/m³)，使用来自在实验室完成的并且以例如值表或图形的形式呈现的测量的数据足够用于使用的范围(0℃-50℃)。

关于p入–p出的测量，它优选地如已经在上文解释的通过整合偏移或者广义偏移来完成。

测量链可以被配备有转化器，转化器使得不影响测量的分辨率成为可能。通常，16位转化器将很容易满足所需的精度。

例如，对于可以达到5巴的压力测量，16位转化器根据(p入–p出)的测量导致0.076毫巴的分辨率误差：在65536点上编码的5巴导致分辨率为5000/65532＝0.076毫巴；对于(p入–p出)，该误差被计算为两倍，即，根据这个测量的分辨率误差为0.15毫巴。(p入–p出)的典型的值为大约100毫巴，单位为％的分辨率误差为：0.15％。

关于(α,β)的认知和确定，能够采用上文的方程(1)，系统的入口和出口之间的压差(p入–p出)这次通过以与ρ、q和μ相同的方式测量而被知道，确定的值为α(异常水头损失系统)和β(常规水头损失系统)。

(p入-p出)/q＝α·ρ·q+β·μ

通过观察可见，通过使得方程的两项除以流量q，方程变成线性的，并且可以看到，(p入–p出)/q可以有利地被绘制为q的函数。

具有不同流量的两点可足以确定系数，不过曲线可以有利地被绘制成具有在额定流量附近的几个流量值。

知道数个点有利地能够使用线性回归，从而能够确定：

a)截距，即β.μ；通过该值除以粘度的已知值，获得系数β；

b)线的斜率，即α.ρ；通过该值除以ρ，(粘度的已知值)，获得系数α；

图6中给出了通过从测得的值回归获得的曲线的示例。

此外，能够使用相关系数(绝对值接近1)以评价调节的质量。

下文中描述能够测量系数α和β的设备的示例。

因此，这通过ρ、μ、α和β的值给出了流量的可能计算的示例。ρ、μ、α和β的值可以被存储。优选地通过偏移或广义偏移的校正，压力差(p入-p出)被测量。流量q(或者射流的速度)的计算由此通过使用上面的公式被推导出，流量也可以被存储。所有的计算都可以由打印机的控制器执行。

根据本发明的设备的变型20a在图7a中被示出。单个压力传感器例如上述传感器28被使用。布置在传感器的两侧的装置30和32替代性地能够进行孔的上游的压力p入以及孔的下游的压力p出的测量：当30关闭并且32打开时，所测得的压力为孔22的下游的压力，当30打开并且32关闭时，所测得的压力为孔上游的压力。但装置30、32则比在上文结合图3说明的实施例中更频繁地被访问。再一次地，能够执行如上所述的清洁或清除序列。在单个传感器的情况下，不需要执行偏移补偿，特别是如果测量在几乎恒定的温度下完成。然后p入和p出之间的压力差以与上文中说明的用于计算流量q相同的方式被利用。但由于p入和p出的测量不是在同一时刻完成，要考虑可能存在的与工作压力的变动关联的扰动作用。

根据本发明的设备的另一变型20b在图7b中被示出，该设备特别地在广义化或未广义化的偏移的问题没有产生或可忽略的情况下被使用。于是单个装置30被使用。传感器26和28被布置在这样的装置30的两侧以能够同时进行孔的上游的压力p入的测量以及孔的下游的压力p出的测量：当30关闭时，所测得的压力为孔22的上游以及下游的压力。再一次地，能够执行如上所述的清洁或清除序列。然后p入和p出之间的压力差以与上文中说明的用于计算流量q相同的方式被利用。

根据本发明的设备的又一变型20c在图7c中被示出。单个压差传感器28a被使用，没有装置30和32。这直接给出了压力差p入-p出的测量。这种类型的设备不能够校正由偏移产生的误差，因此可以在任何使用之前测量所述偏移。然后，直接测得的压力差p入-p出以与上文中说明的用于计算流量q相同的方式被利用。

这里描述的流量计20、20a-20c优选地被整合在印刷头中，但是，出于体积的原因(例如液压部件的有限的小型化)，流量计可以在供应回路中的打印头的上游被定位在墨供应路线上。这样的流量计的实施例具有例如50mmx40mmx30mm的体积。

在图3b中，示意性地示出了导管或脐带式管线200的入口处的流量计20(在变型中，该流量计可以是20a、或20b、或20c的类型)，导管或脐带式管线的出口被连接到多射流打印头50(多射流打印头产生墨射流51)，多射流打印头的结构为例如上文中结合图2所描述的类型。下文中结合图8和图9给出了特定实施例。脐带式管线具有特定的柔性，以能够将打印头带到各种位置。脐带式管线具有例如介于1m和8m之间的长度。

为了确保校准孔22的有效保护，流量计优选地被定位在墨回路的主过滤器201的下游。

已经在上文中描述了根据本发明的流量计20或其在工业喷墨打印机的范围内的变型20a-20c中的一个的使用。该流量计使得能够在所有的形式中测量射流组(例如，大于或等于16、或64、或128个射流的数量)的流量并且在每个射流的各自的速度未知时是特别适合的。

上述流量的计算可以涉及粘度值。

但这样的流量计可以与优选地布置在打印头中的压力传感器组合，以形成能够测量流量和粘度的组件。

图8中示出了包括一组喷墨喷嘴的打印头50的示图。在变型中，打印头50可以包括单个喷墨喷嘴(例如用于cij类型的应用)。

在示出的构型中，具有两个孔(入口和出口)和两个位置(打开或关闭)的电磁阀60能够使流体通过到达液滴生成器(或使流体停止而不到达液滴生成器)。该电磁阀位于打印头中，靠近喷墨喷嘴。

压力传感器56位于头中，恰好在电磁阀60的上游；该传感器能够提供头中的墨的操作压力的测量值。

还可提供温度传感器(在图8中未示出)，该传感器能够测量流体的温度t。

头的水力回路包括用于供应一组喷嘴(喷嘴是小尺寸的校准孔，墨的射流通过该校准孔出去)的导管。系数(α头，β头)表示该回路的水力特性。

在根据本发明的设备中，根据本发明的已经在上文中结合图3-7c描述的类型的流量计可以被定位在压力传感器56的上游。如已经提到的，流量计20、20a-20c优选地被整合在打印头中。

流量计可以处于与压力传感器56不同的高度处。一般来说，这2个部件之间在高度上的相对差值不需要被考虑，特别是在打印机的操作期间该差值保持恒定时。对于测量头的水平处的操作压力的设备，高度上的差值不是参数：该参数可以在不影响在头的水平处测量的操作压力或流量计的操作的情况下变化，因为值p入和p出经历相同的偏移并因此它们的差值保持恒定。在喷墨打印机上，流量计20和压力传感器56之间的高度上的差值被限制(两米为墨回路与打印头之间的典型的高度上的最大差值)。

关于打印头的位置，所有位置(竖直向上打印，竖直向下打印，水平)都是可能的，不显著改变系统的精度。下文中描述的数个校正序列潜在地能够消除或限制由头的位置产生的误差(误差的来源为重力加速度以及传感器56与喷嘴的出口之间的定位的距离)。

优选地，传感器56和喷嘴之间的高度上的差值尽可能地小(通常小于五厘米)。

当阀60打开时，溶剂的循环能够清洁头，此外，液体(溶剂或墨)的循环能够排出空气(清除)。

当未给墨回路增压时，传感器56可测量可具有各种来源(头的方向和/或传感器的静态误差等)的压力。可以以不同的方式执行“偏移”补偿。

根据第一方法，在零流量时的补偿通过打开阀60执行。因此，在未给回路增压的情况下，阀60打开。压力传感器56查看流体的相对静态压力(由于该压力传感器是测量与大气压力相比的压力的非差动传感器)以及其自身的偏移误差。由测量链宣布的值构成了“总体”偏移(高度上的差值以及传感器的特定偏移)，并且能够用于因此将在该偏移测量值处参考的任何其他测量值(压力＝测得的压力-偏移)。

因此补偿流体的静态压力(该静态压力是由对应于头和墨回路或者优先地流量计之间的高度差的液柱生成的寄生压力)。相反，阀60的打开可导致空气的流入(如果头位于墨回路上方的高度)或者导致墨的低流动(如果头位于比墨回路的高度低的高度)。关于与(和这些流动关联的)流体的流量不是严格为零(测得的压力随后不是完全静态的)的事实相关的偏移的测量值的误差小，但是(考虑到进气量和/或流动)射流的墨启动的质量(射流的方向性，建立速度)存在风险。

根据第二方法，使用以下项：

a)在给定的温度的“偏移”值：offset(t0)；

b)根据温度的零点漂移：doffset。

这些信息项可例如从传感器的供应商(供应商实现每个传感器在空气中的单独的特性)获得，且可存储在与每个传感器相关的存储器中。

一旦温度t已知，则补偿以如下方式执行：

offset(t)＝offset(t0)+doffset(t-t0)

由于专用的传感器，可获得该温度(t)。事实上，存在整合了温度测量的压力传感器56，这能够以降低的成本知道t。

该第二方法的优点在于：一方面，其容易实现为与通过计算进行补偿(不需要特定序列实现组件，因此在回路不存在任何水力扰动的情况下计算偏移)的事实相关；另一方面，可在任何温度进行补偿。

然而，传感器的特性的知识可涉及额外的成本。还可注意到，不会补偿流体的静态压力，其原因是在空气中建立特性值且头的位置影响该静态压力。然而，由头的位置生成的误差(在测量的操作压力之上数毫巴(mbar))不会以明显的方式影响预期的精度。最后，该补偿不会整合与测量链相关的误差(非常小)。

根据第三方法，使用传感器的特性的部分知识。

第三方法是第二方法的变型，对于第三方法，通过在机器的生产期间执行简单且不昂贵的序列，知道在给定的温度的偏移。实际上，回路仍然在空气中；测量由测量链宣布的压力，该值构成了将应用于所有之后的压力测量的“偏移”。再次，该信息可存储在与每个传感器相关的存储器中。

该变型的优点在于：其容易实现为与通过计算进行补偿(不需要序列实现组件)的事实相关。如果操作温度接近测量“偏移”时所处的温度，则测量的“偏移”值实际上是代表性的。

在温度接近在机器的生产期间“偏移”被测量时所处的温度时，非常好补偿测量链的误差(非常小)。

该原理的缺陷如下：

-可造成偏移的温度漂移的问题。因此可能需要验证漂移值以确保生成的误差不会以明显的方式影响测量的精度；

-还可注意到，不会补偿流体的静态压力，其原因是在空气中建立特性值且头的位置影响该静态压力。然而，生成的误差(在测量的操作压力之上数毫巴)不会以明显的方式影响预期的精度；

-最后，必须对用于在包括更换头的维护操作期间校准头传感器的数据进行管理。

根据第四方法，采用广义偏移的补偿(在操作压力处的“偏移”)。第四方法是第二方法的变型，对于第四方法，能够完全地补偿与传感器和温度变化相关的误差的传感器的特性是已知的。

对于压力传感器的偏移和灵敏度，该第四方法使用与压力传感器的特性相关的如下四个信息项：

-在给定的温度t0的“偏移”：offset(t0)。

-根据温度的零点漂移：doffset。

-在给定的温度t0的灵敏度：s(t0)。

-温度的灵敏度漂移：ds。

这些信息项可从传感器的供应商获得，且可存储在与每个传感器相关的存储器中。

随后，能够使压力(p)根据测量值(measurement)和温度(t)已知的关系式是：

现在，将结合图9a，使用如上所述的流量计以及如上所述的打印头更详细地描述如何可测量流量和粘度。图9a的系统包括根据如上所述的类型中的一种的流量计(该图中示出了流量计20，但系统在图7a-7c的类型的流量计20a-20c的情况下也能运行)。

测量值可尤其从知道下述参数而得到：

-孔22的水力特性，更确切地说，表征孔的异常水头损失和常规水头损失的两个系数α和β；

-流体(墨)的物理特性，事实上为该流体的特定比重(或体积质量密度或密度，例如kg/m³)和粘度；

-当阀30关闭并且阀32打开时入口压力(p入)与出口压力(p出)之间的压力差；

-由传感器56测量的操作压力p头；由于其偏移而可能被校正；

-打印头的水力特性；更确切地说，表征头的异常水头损失和常规水头损失的两个系数α头和β头。

可能地，可以考虑流量传感器的与阀30关闭并且阀32打开时入口压力(p入)与出口压力(p出)之间的压力差对应的偏移，优选地广义偏移。对于获得所需精度有用的广义偏移然后被测量，如已经在上文中说明的。

可能地，可以考虑传感器56的偏移，随后针对如已在上面说明地测量的该偏移，校正操作压力p头。

对系统进行建模的等式如下：

p入-p出＝αfi·ρ·q²+βfi·μ·q

p头＝α头·ρ·q²+β头·μ·q

p入–p出、p头、q、ρ、μ、α、β、α头和β头各自具有已经在上文中给出的含义。

具有两个未知量(流量和粘度)的这两个等式的传统解法得出：

下面讨论与该关系式的不同参数p入–p出、ρ、μ、α和β的知识，以及已经在上文中论述的确定的对应方法相关的诸多方面。

至于操作压力p头，通过获得由压力传感器56传输的信号获得该操作压力。此外，如上面说明的，可针对偏移校正由传感器传输的总值。

至于水力特性(α头、β头)，使用如下操作等式(2)：

p头＝α头·ρ·q²+β头·μ·q

该等式的参数已经在上文中被描述，p头、ρ、q和μ通过测量是已知的，待确定的值为α头(异常水头损失系数)和β头(常规水头损失系数)。

注意到，通过等式的两项除以流量q，等式变得线性化，看见的是，有利地，可根据q绘制p头/q。

单独的流量上的两个点可足以确定系数，然而，有利地，可通过额定流量附近的数个流量值绘制曲线。

有利地，知道数个点能够使用线性回归，线性回归使得能够确定：

a)截距，即β头.μ；通过该值除以粘度的已知的值，得到系数β头；

b)线的斜率，即α头.ρ；通过该值除以ρ，得到系数α头。

另外，相关系数(绝对值接近于1)可被用于评估调节的质量。

现在将关于图9b更详细地描述如何根据本发明通过使用另一设备来测量流量和粘度。所述另一设备包括例如如上文描述的打印头50(关于图8)以及流量计20d，流量计20d可以为除上文已经描述的那些流量计外的另一类型的，例如具有“科里奥利”或超声或电磁式作用的流量计。该流量计20d使得能够测量经由导管200传送至打印头50的墨的流量。

测量值可尤其因知道以下参数而产生：

-流体(墨)的物理特征，实际上是流体的粘度和比重；

-由传感器56测量的操作压力p头；

-打印头的液压特征；更精确地，头的异常水头损失和常规水头损失的两个系数α头和β头特征。

可能地，能够考虑传感器56的偏移，于是如上文已经说明地测量的操作压力p头针对该偏移被校正。

于是模拟系统的等式如下：

p头＝α头·ρ·q²+β头·μ·q

p头、q、ρ、μ、α头和β头各自具有上文已经给出的含义。

该等式的解析(流量和粘度)导致：

μ＝(p头-α头·ρ·q2)/β头；

流量q通过流量计20d来测量。

与其它实施例结合的例如为在本申请中公开的那些装置的装置70、300(具体参见图11)可与关于图9b公开的实施例结合地设置，以用于：

-根据由压力传感器测量的压力(p头)计算墨的粘度，例如根据打印头的液压特征(α头、β头)和由压力传感器测量的压力；

-和/或，用于针对至少一个压力优选地根据温度来校正由压力传感器测量的头的压力值和所述实际值之间的测量差。

其它用于测量粘度的粘度计或装置可以与图9b的流量计20d结合。在变型中，用于测量粘度的装置包括导管220(如关于图10a至图10d公开的)和用于测量所述导管220的入口和出口之间的压力差(p出v–p入v)的装置28、226、228(如关于图10a至图10d公开的)，所述导管220布置成与用于测量墨流量(从其下游或上游)的设备成一直线或串联。根据特定实施例，相同的共用的传感器28使得能够测量：

-限制件的下游的墨的压力和导管220的入口处的压力；

-或限制件的上游的墨的压力和导管220的出口处的压力。

具体如上文描述的任何流量计20、20a-20d可与如图10a(和图10c)中示出的流动导管或管220结合。流动导管220在这里示出在流量计的下游，但是在变型中，流动导管可以在流量计的上游。

在这里还应用了用于流量计20的上文描述的清洁、净化和偏移补偿的方面。

在导管220(不是脐带式管线：实际上寻求的是在没有与脐带式管线和头有关联的限制件的情况下知道粘度)的端部处定位有第一压力传感器226和第二压力传感器228，优选地，第一压力传感器226和第二压力传感器228具有带有上文已经描述的优点的齐平的膜。将使得能够测量的压力被分别指示为p入f和p出f。装置220和226-232的组形成粘度计。

在示出的实施例中，用于以流体连通的方式放置2个传感器的装置或元件或机构230使得能够校正两个压力传感器226和228或以流体连通的方式放置两个压力传感器226和228，即，使这2个元件能够被放置在同一压力下，优选地，该装置或元件或机构230为阀或电磁阀，该装置或元件或机构232具有两个孔口(入口和出口)和两个位置(打开或关闭)。

用于以流体连通的方式放置传感器228和导管220的出口的装置或元件或机构232使得能够校正压力传感器228与导管220的出口或以与导管220的出口流体连通的方式放置压力传感器228，优选地，该装置或元件或机构232为阀或电磁阀，该装置或元件或机构232具有两个孔口(入口和出口)和两个位置(打开或关闭)。流体通过元件226、230、228和232的流通在系统的净化的情况下使用。

测量的流体的流量穿过流量计的校准的孔口22以及放置成与流量计串联的管，并通过如图10c中示出的脐带式管线200来供应打印头的射流的组。

温度传感器229布置成例如在传感器228的出口处测量导管(头的上游)中的流体的温度t。

该组件将使得能够计算炉体的粘度和流量。

实际上，如上文所描述的，计算于是被限制为对具有两个未知数的等式进行解析。

管220由于其直径形成非常长的限制件(例如，对于1.6mm的直径，为3m)；更普遍地，将考虑长度和直径之间的大于1000的比率。例如：l＝3000mm，d＝1.6mm；或代替地：l＝3000mm，d＝2.7mm。

导管220形成粘性漏孔；导管形成通过摩擦损失产生压降的装置；这种装置能够通过长度大致大于其直径的流体管的变窄而形成(管220的情况)，由此建立对在该装置中流通的流体的粘度敏感或取决于在该装置中流通的流体的粘度的压降。

在该实施例以及其它实施例中(尤其关于图10b至图10d公开的那些)，导管220形成粘性漏孔(viscousleak)，但是由于尺寸原因，导管220可被一系列串联的粘性漏孔代替。

由传感器226和228形成的组件的广义的偏移的测量可以与上文描述的用于流量计20的方式相同的方式执行。

流量和粘度的测量可尤其因知道以下参数而产生：

-上文已经呈现的用于测量流量的参数(对于该实施例，这些参数被指示为αf和βf)；

-当阀230打开并且阀232关闭时的管220的入口压力(p入v)和出口压力(p出v)之间的(操作压力下)的压差；于是能够测量偏移或广义的偏移以获得期望的精度；

-与差(p入v–p出v)相比，当阀230关闭并且阀232打开时的管220的入口压力(p入v)和出口压力(p出v)之间的(操作压力下)的压差(优选地，针对广义的偏移校正的)；

-管220的液压特征；实际上，满足表征管的规律的头损失的单个系数βv。

上文已经呈现的等式(1)：

p入f-p出f＝αf.ρ.q²+βf.μ.q

在这里由以下等式完成：

(3)p入v–p出v＝βv.μ.q

其中，参数具有上文已经呈现的含义。

该系统是具有两个未知数(流量和粘度)的两个等式的系统，该等式的解析导致：

和：

可参考上文关于p入f–p出f的测量已经给出的说明以及系数αf和βf的知识和确定。

在变型中，对于确定αf和βf，上文的二次关系式(1)可以被保持；确定αf和βf的这种第二原理比第一原理更合适。该第二原理使得能够尤其更好地理解测量的质量。

在这种情况下，显然，具有单独的流量的两个点足以确定系数；但是合理的是用包围标称流量的许多流量值来绘制曲线。有利地，知道许多点使得能够使用回归。

于是得到流量q(βf.μ)的系数；通过除以已知的粘度的值，得到系数βf。

流量q²的除了αf.ρ以外的系数；通过该系数除以ρ，得到αf。

另外，相关系数(绝对值接近于1)可被用于评估调节的质量。

截距(通过解析给出的q＝0时的等式的值)也可被用于评估调节的质量。

关于p入v–p出v的测量，优选地，通过结合偏移或广义的偏移来执行。

测量链可以配备有使得能够不影响测量的解析的转换器。通常，16位转换器对于期望的精度而言将在很大程度上是满足的。

在这些条件下，如上文针对p入–p出的测量已经说明的，(p入–p出)的典型值大约为100毫巴，解析误差在％上为：0.15％。

对于系数βv的确定，使用以下等式：

p入v–p出v＝βv.μ.q。

关系是线性的，βv可以通过2个方法(通过单独地2个点计算或线性回归)来确定。

具有单独的流量的两个点可足以确定系数，但是曲线可有利地用围绕标称流量的数个流量值来绘制。

有利地，知道数个点能够使用线性回归，线性回归使得能够确定线的斜率，即βv.μ，通过该值除以μ(已知的粘度的值)，得到系数βv。

另外，能够使用相关系数(其绝对值接近于1)以评估调节的质量。

还能够通过评估截距(将原则错误和测量聚集在一起)来评估测量的质量。

在下文描述使得能够测量系数αf、βf和βv的设备的示例。

在图10b示出的变型中，能够使用相同的用于测量p出f和p入v的压力传感器(实际上，其涉及相同的压力p出/入)并且同时将线32a和装置32保持在一方面流量计的出口点(也是粘度计的入口)以及另一方面位于阀30和230之间的共用的传感器28(用于测量p出/入)之间来简化回路。

如果粘度计放置在流量计的上游，这2个设备可具有共用的传感器26和228；这种构造在这里未示出。

一般来讲，对于精度的问题，优选的是使用流量计和粘度计不具有共用的传感器的设备(图10a的构造或粘度计在流量计的上游的构造)。

对于图10b的构造中的广义的偏移的确定，当压力被施加至没有流量的回路时，装置30和230打开，同时关闭装置32和232；于是真实压力在3个压力传感器26、28、228上是相同的。测量的压差能够确定必要的偏移。

对于图10b的该变型的清洁和净化，操作在2个阶段中发生：

-装置30和32打开，装置230和232关闭；

-然后装置30和32关闭，装置230和232打开。

在正常操作下：装置32和232打开，装置30和230关闭。

最后，在等式中，p出f和p入v被p出/入代替。

在图10d示出的变型中，能够使用单个用于测量p出f和p入v的压力传感器28并且同时将线32a和装置32保持在一方面流量计的出口点(也是粘度计的入口)以及另一方面位于阀30和230之间的共用的传感器28之间来甚至进一步简化回路。出口传感器228被去掉。

在该实施例中：

-阀30和231关闭并且阀32打开，以测量导管220的入口处的压力；

-阀30和32关闭并且阀231打开，以测量导管220的出口处的压力。

图10a至图10c的阀或电磁阀30、32、230、232是常闭的。该阀或电磁阀在被激活时打开。

图10d中示出的该变型更经济；此外，该变型使得能够在打印机停止时保护传感器28。该变型利用优选为3通阀的阀231，该3通阀是常开的并且在被激活时被关闭。阀231还可以是2通阀，该2通阀是常开的(并且在激活时被关闭)，但是通常，大多数2通阀是常闭的(并且在激活时被打开)。

该变型使得能够仅使用一个用于以适当的值的顺序选择性地测量粘性漏孔220的任一侧上的压力的传感器(传感器28)；由于粘度的变化具有比流量的变化的响应时间更长的响应时间，与粘度关联的压力测量对压力脉动较不敏感(这些测量可显著地被平均)；因此，不在限制件的两侧上进行同时测量将不会非常影响精度。

该变型具有以下优点：传感器(图10b的传感器228)和2个阀(图10c上的230和232)被常开的单个3通阀231代替。

该变型还提供了保护传感器28的可能性：当打印停止时，和另一传感器26一样，传感器28处于大气压力下；该传感器没有“锁定”或阻塞在常闭的数个阀(参见图10b的阀30、32、230)之间，具有例如由于温度的变化而受到剩余压力或过度压力的风险。当打印停止时，阀231通常被打开，因此传感器28处于大气压力下。阀231的另一出口2311被关闭。

该设备能够容易地连接到试验台以便对其进行校准；因此，打印不需要特定的校准装置。在校准之后，该设备能够被安装在打印机中。在实施该设备时得到的测量与高度变化无关。

图7a至图7c的变型适用于图10a至图10d的构造。换言之，关于图7a至图7c中的一个描述的流量计可以与上文关于图10a或图10d描述的粘度计结合使用。

尤其如上文描述的流量计和/或根据本发明的头可以在诸如上文关于图1描述的打印机中实施。该打印机尤其包括打印头1(或50)，该打印头通常相对于打印机的本体300偏移并且通过例如呈柔性的脐带式管线200的装置被连接到打印机，脐带式管线200将能够操作打印头的液压和电子连接件聚集在一起。脐带式管线200可包含如上文说明的流量计(参见图3b)。

本体300包括形成控制器或控制装置的装置。

该装置例如包括微型计算机或微型处理器和/或将要将打印指令传输给打印头的电子回路或电路(优选地，可编程的)，并且还控制用于供应墨和溶剂的系统的液压元件或装置(尤其是，系统的溶剂和/或墨泵和/或阀，以便控制对回路的墨和/或溶剂的供应以及对打印头的墨和溶剂的混合物进行的回收。

该控制器或这些控制装置还可收集关于由传感器26、28、28a、56供应的压力或压差的信息项或由流量计20d供应的关于温度的可能的信息项，并计算或估计墨的流量和/或粘度。该控制器或这些控制装置还可执行一个或数个如上文说明的偏移校正。该控制器或这些控制装置还可：

-控制溶剂的传送，以便适配回路中的墨的粘度；

-控制用于对墨进行增压的泵，以便适配流量。

因此对控制器或控制装置取决于必须在打印机中进行管控的功能而进行编程。

根据本发明的设备可被包含在用于控制或伺服控制喷墨打印机的至少一个运行参数的系统中。相比于例如流量和/或粘度的这个(或这些)参数的一个或数个设定点，根据本发明的设备使得能够计算或估计一个或数个差值，可使用用于控制或伺服控制这个(或这些)参数的装置来校正或减小该一个或数个差值。

更具体地，如上文的流量计与压力传感器(或者如上文尤其参照图10a-10d所说明的粘度计)的组合使得能够进行2种控制或伺服控制：

a)控制(或伺服控制)射流的速度。对于多射流打印机，射流的整体流量被用作为控制参数，因此，流量计可构成流量控制环的传感器；

b)控制(或伺服控制)墨品质。能够控制(或伺服控制)墨的浓度或粘度。使用与运行压力的传感器(或者与如上文尤其参照图10a-10d所说明的粘度计)联接的流量计使得能够得知墨的粘度(以及射流的整体流量)。

上文所说明的运行压力的流量计和传感器(或者如上文尤其参照图10a-10d所说明的粘度计)可被实施于根据本发明的控制或伺服控制系统中，构成了在多射流打印机中实施的一个或多个控制环的传感器。

由这些传感器提供的数据被联系起来：知晓粘度使得流量计能够准确，知晓流量使得能够通过运行压力来正确地确定流体的粘度。

因此，两个控制环被联系起来。

优选地，优先对流量进行伺服控制或控制，其中典型的响应时间为以秒为量级的：更改回路的参数(例如泵的速度)以更改流量与射流的流量的实际更改之间的时间差小于或等于1s。通过对粘度进行伺服控制来管控墨品质的优先级较低并且较慢，以分钟为量级的响应时间是足够的：更改回路的参数(例如打开用于供应溶剂的阀)以更改粘度与射流的墨的粘度的实际更改之间的时间差为大约1min，或者小于或等于1min，或者被包括在30s到2min之间。

如图11所示，可使用中央计算机70(例如打印机的控制器)以确保这些控制或伺服控制。该中央计算机可在打印机的主体300中构成控制器或控制装置的一部分。

在计算机的存储器中的数据可以如下：

a)流量计的水力特征α和β(或αf和βf)；

b)打印头的水力特征α头和β头(或如上文尤其关联于图10a-10c所说明的粘度计的水力特征βv)；

c)例如在实验室中测量的墨的特征ρ和μ。

对于如在图9b中的设备，在计算机的存储器中的数据可以如下：

d)打印头的水力特征α头和β头；

e)例如在实验室中测量的墨的特征ρ和μ。

计算机的输入数据可以如下：

a)由流量计20或20a-20c供应的压力差(p入-p出或p入f-p出f)或者由流量计20d提供的流量测量值；

b)在流量计中或者在流量计附近的墨的温度tfi(使用可能地与压力传感器中的一个整合的温度传感器27来测量)；

c)由传感器56提供的运行压力p头或粘度计的压力差p入v-p出v；

d)在打印头中的墨的温度(t头，使用可能地与压力传感器56整合的温度传感器57来测量)或在粘度计中的墨的温度(用传感器228来测量)；

e)流量设定点(该流量设定点可以是不变的)；该设定点可被存储在计算机70的存储器中；

f)墨的粘度设定点，该粘度设定点可取决于温度；该设定点也可被存储在计算机70的存储器中。

计算机70的输出数据例如为：

a)用于控制对墨回路进行加压的泵72的马达的目的在于改变该马达的速度的数据；

b)和/或用于操控电磁阀76的目的在于将溶剂从溶剂盒140添加到回路中(例如经由与用于将墨输送到打印头的回路部分相同的回路)的数据。

使用所存储的数据和输入数据，计算机70可(例如使用上文已进行说明的计算)估计或计算流量(或速度)和/或墨的粘度。优选地，压力数据被针对其偏差进行校正。

为了控制流量，比例型的控制或伺服控制是合适的。该比例型的控制或伺服控制能够顾及到积分项(integralterm)。使得能够将观测到的流量差转换为泵72的马达的速度差的增益，例如可通过对机器的代表性设定执行的测量来得到。优选地，通过选择不具有伺服控制泵送(快速性往往是超过目标值的根源，快速反应的系统能够发现自身低于该目标值并且在数个场合下这样做；这被所知为”泵送“)的风险的增益来对伺服控制的准确性赋予比伺服控制的快速性更高的重要性。

为了控制粘度，比例积分型的控制或伺服控制是合适的。从实践的观点来看，可以实验的方式得到控制或伺服控制的增益(比例项或积分项)。

增加导出(derived)项(将趋势转化为从设定点导出：一个趋势向设定点或目标值靠近并且趋势或斜率是负的，或者一个趋势移动远离设定点或目标值并且趋势或斜率是正的)是可行的，但是益处(interest)有限。事实上，这种给出了粘度和流量的测量系统的优点得益于对粘度进行的连续的(或者几乎连续的)测量，例如在2次相继的测量之间具有一秒钟(或者更多)的差。得益于连续的或非常频繁的测量的事实使得能够：

-调节添加的溶剂的体积和使添加的溶剂的体积适合；

-根据所过滤的或平均的粘度值来监控伺服控制；事实上，在配备有流动时间测量粘度计的cij打印机中，仅可大约每8分钟得到粘度测量值并且能够确保对墨品质进行正确的伺服控制。由于具有可频繁得到的(例如每秒)测量值，则能够通过用于计算平均值的装置或者通过过滤器来处理所测量的值(例如通过计算平均值，和/或通过过滤等等)。

-能够在具有比cij型打印机更快的响应时间的打印机上监控添加溶剂的效果。事实上，打印机的响应时间主要关联于(所有其它的事物都是同等的)墨从墨容器(该墨被储存在该墨容器中)到打印头(在该处墨的粘度效果是可见的)的移送时间。简单的计算使得能够求出二元多射流型打印机与cij打印机(单射流或双射流)之间的响应时间的比值。

例如，通过做出以下假设：

-两种类型的打印机之间的脐带式管线的长度相同；

-二元多射流型打印机的压力管的内径：2.7mm；cij型打印机的压力管的内径：1.6mm；

-二元多射流型打印机的射流的流量：3.1l/h；cij型打印机的流量：0.24l/h。

基于这些假设，这给出了响应时间的比值(二元多射流/cij)＝(1.6/2.7)²×3.1/0.24＝4.5。

能够通过实验的方式来验证流量和粘度控制或伺服控制对下述的响应：

1)瞬时的差异，即，对阶跃函数的响应，例如对相比于所谓的标称流量值10％的差异的响应；

2)和/或粘度差异，例如1厘泊的差异；

3)和/或温升(temperatureramp)，例如被包括在0℃到50℃之间以5℃/h的斜率的温升。

可在多射流喷墨打印机的打印期间执行根据本发明的射流和/或粘度的流量或速度的测量，以及可能地执行如上文所说明的压力和/或粘度的控制或伺服控制。

上文所说明的，例如参照图11所说明的系统，可被应用于如图12所示的打印机的流体回路的架构的示例。

在图12中示出了可单独地或组合地对其应用本发明的各个方面的打印机的流体回路的架构的示例。与之前已使用的标记相同的标记指代相同的或对应的元件。特别地，再次具有柔性的脐带式管线200，该脐带式管线将水力连接件和电气连接件以及打印头1归集在一起，下文所说明的打印机架构可被连接到该脐带式管线。

在该图12中，可见的是，打印机的流体回路400包括各自与特定的功能相关联的多个装置410、500、110、210、310。

其中该回路400与可移除的墨盒130和也是可移除的溶剂盒140相关联。

标记410指代主容器，该主容器使得能够收集溶剂与墨的混合物。

标记110指代一组装置，这组装置使得能够从溶剂盒140抽汲溶剂和可能地存储该溶剂以及能够将因此被抽汲的溶剂供应到打印机的其它部件，无论这组装置是否涉及对主容器410供应溶剂，或对机器的其它部件中的一个或多个进行清洗或维护。

标记310指代一组装置，这组装置使得能够从墨盒130抽汲墨并且提供由此被抽汲的墨以供应主容器410。如在该附图中所见的，根据在这里所说明的实施例，将溶剂输送到主容器410以及从装置110输送溶剂穿过了相同的这些装置310。

在容器410的出口处，总体上由标记210所指代的一组装置使得能够对从主容器抽汲的墨加压并且将该墨输送至打印头1。根据在这里由箭头250示出的一个实施例，还能够通过这些装置210将墨输送至装置310，之后再次输送至容器410，这使得墨能够在回路内部再循环。该回路210还使得能够清空盒130中的容器以及清洗盒130的连接部。

在该附图中示出的系统还包括装置500，该装置用于回收从打印头返回的，更准确地，从打印头的槽7或清洗打印头的回路返回的流体(墨和/或溶剂)。因此，这些装置500被布置在脐带式管线200的下游(相对于从打印头返回的流体流通的方向)。

如在图12中可见的，装置11还可使得能够将溶剂直接地输送至这些装置500，而不穿过脐带式管线200或打印头1或回收槽。

装置110可包括至少3个并行的溶剂供应部，一个供应至打印头1，第二个供应至装置500，第三个供应至装置310。

上文所说明的装置中的每一个均设有诸如阀(优选地是电磁阀)的装置，该装置使得能够将有关的流体的方向设置为选定的目的地。因此，能够将溶剂从装置110仅输送至打印头1，或者输送至装置500或输送至装置310。

上文所说明的装置500、110、210、310中的每一个均设有使得能够处理有关的流体的泵(分别为：第一泵、第二泵、第三泵、第四泵)。虽然这些不同的泵可以是同一类型的或相似类型的，但这些不同的泵确保了不同的功能(该不同的泵的对应的装置的功能)并且因此彼此不相同：这些泵中没有泵确保了这些功能中的2个功能)。

特别地，装置500包括泵(第一泵)，该泵使得能够如上文所说明的泵送从打印头回收的流体并且将该流体输送至主容器410。该泵被专用于回收来自于打印头的该流体，并且物理上与被专用于对墨进行移送的装置310的第四泵或被专用于在容器410的出口处对墨进行加压的装置210的第三泵不同。

装置110包括泵(第二泵)，该泵使得能够泵送溶剂以及将该溶剂输送至装置500和/或输送至装置310和/或输送至打印头1。该泵例如是图11的泵72。

根据本发明，例如如上文参照图3b所说明的，用于测量流量以及可能地测量粘度的设备位于打印头中或者在上游。打印头例如为上文参照图8所说明的打印头。组件包括用于测量流量(以及可能测量粘度)的设备并且打印头具有例如上文参照图9a或9b所说明的结构。上文尤其参照图11对控制或伺服控制装置进行了说明。

为了例如在生产打印机时确定系数β0或α头、β头，可以使用诸如在图13a或13b中示出的装备(mounting)，该装备包括用于产生准确调节的加压流体的组件。该组件包括使用优选地为电控的压力调节器80通过压缩空气加压的流体的储存部82，以在回路中施加被调节的压力，例如来自于至少为7巴的压力源的至少4巴的压力。电控的压力调节器80使得能够根据电压值得到在容器82中被保持不变的压力。该组件供应了过滤器84、精密流量传感器86、压力传感器88、待测试的元件和希望确定的该元件的参数α和β(在图13a中该元件为上文所说明的流量计20)。当确认流量计的参数α和β时，校正孔口93模拟了打印头的运行。传感器88为基准压力传感器。该基准压力传感器使得能够通过一致性来验证装备流量计和/或打印头的传感器不供应异常的值。

在测量打印头50的参数α头和β头的情况下(图13b)，如图13b所示，该基准压力传感器代替了校正孔口93。这种构型使得能够测量用于类似于图9b的设备的设备的打印头50的参数。

在变型中，图13a的系统可通过保持流量计20不变以及用打印头50代替孔口93来表征2个部件(流量计200和打印头50)。

为了在图10a-10d的设备的情况下例如在生产打印机时确定系数αf、βf、βv，可以使用诸如在图13c中示出的装备，该装备包括用于产生准确调节的加压流体的组件。

与之前的标记相同的标记指代相同的具有相同技术优点的元件。

流量计20(希望与粘度计220、226-232相似地确定该流量计的水力特性)的上游被安置导管或管221，该导管或管的水力特性是已知的。标记290和292代表阀。

在4种情况下，使用科里奥利型流量计86具有能够非常准确地测量流体的流量、温度和比重(或体积质量密度(ρ)(也被称为密度，例如以kg/m³为单位)的优点。

可简单地通过抽汲流体，之后在实验室中在库爱特型粘度计(其精度是令人满意的)上进行测量来执行粘度测量。在变型中，可以使用如在图13a和图13b中所示布置的在脐带式管线200的端部处的2个压力传感器90和92来测量粘度(p入μ-p出μ)。在图13c中不存在脐带式管线200，但对2个传感器90与92之间的压力差进行的测量提供了粘度的信息。2个传感器90与92之间的压力差提供了流体的粘度的直接信息(第一校正使得能够确定水头损失与粘度之间的关系(对粘度计进行校正)之后根据90与92之间的压力差得到粘度)。有利地，测量值(p入μ-p出μ)与在实验室中的粘度的测量值之间的校正(对应曲线)使得能够直接地得到粘度测量值，而不需要其它的在线测量(因此不需要对压力、比重(或密度，例如以kg/m³为单位)、温度或流量进行测量)。

这种设备使得能够采集数据，这将使得能够将一方面的压力差(p入-p出)/q(或(p入f-p出f)/q和(p入v-p出v)/q)与另一方面的流量q联系起来，并且最后能够得到系数(α，β)或(αf，βf)和βv。数据采集系统100使得能够采集计算水力系数(例如(α，β)或(α头，β头)或(αf，βf)和βv)所必需的所有信息项。

该系统100例如包括优选地是可编程的微型计算机或微型处理器和/或电子电路或电路，该系统将采集流量或压力或由传感器86、88以及可能地由90、92供应的压力差的信息项以及温度的潜在信息项，并且计算或估计(p入-p出)、q和系数(α，β)。有利地，该系统100还管控压力调节器20、储存部82；因此结果是一种用于表征部件(流量计和/或打印头)的自动化系统。

在基材800上打印的期间，可使用根据本发明的设备来执行流量和/或粘度测量；可在打印期间对流量和/或粘度实施校正。

被输送到打印头的墨的流量例如至少等于60ml/h(这可能尤其是配备有小喷嘴的单射流打印头的情况)并且可能达到6000ml/h(这可能尤其是多射流打印头(例如具有128个射流)的情况)；对于多射流打印头组件该流量可能远高于6000ml/h。