流体滴喷出组件制造技术

公开一种流体滴分配装置（１０）。所述装置（１０）包括多个喷嘴口（１７）以及废流体控制孔（３２），流体（１２）从所述喷嘴口（１７）喷出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及喷出流体滴(drops)。
技术介绍
喷墨打印机是一种用于在载体上沉积流体滴的装置。喷墨打印机通常包括从供墨部到喷嘴流道的墨流道。所述喷嘴流道终止于喷出墨滴的喷嘴口。通常通过由致动器对墨流道中的墨施压来控制墨滴喷出，所述致动器可为例如，压电偏转器、热驱动气泡喷射发生器或静电偏转元件。典型的打印组件具有墨流道阵列，其与喷嘴口及致动器相对应。从每个喷嘴口喷出的流体滴可受到独立的控制。在按需即喷(drop-on-demand)打印组件中，在打印组件和打印载体彼此相对移动时，每个致动器致动以选择性地在图像的特定像素位置喷出流体滴。在高性能打印组件中，喷嘴口通常直径为50微米或更小，例如，大约25微米，以100-300喷嘴/英寸的节距分离，解析度为100到3000dpi或更高，并提供体积大约为1到120微微升(pL)或更小的流体滴。流体滴喷出频率通常为10kHz或更高。Hoisington等人的美国专利第5,265,315号描述一种具有半导体结构体及压电致动器的打印组件。该结构体由硅制成并被蚀刻以限定墨室。喷嘴口由附接于硅结构体的单独的喷嘴板限定。压电致动器具有一层压电材料，根据所施加的电压改变几何形状，或者弯曲。压电层的弯曲对沿墨流道定位的泵室内的墨施压。压电墨喷射打印组件也在Fishbeck等人的美国专利第4,825,227号、Hine的美国专利第4,937,598号、Moynihan等人的美国专利第5,659,346号以及Hoisington的美国专利第5,757,391号中描述，其全部内容在此引用作为参考。
技术实现思路
一个方面，本专利技术的特征是提供一种流体滴喷出装置，包括流道，其中流体受压而从喷嘴口喷出流体滴；用于对所述流体施压的压电致动器；以及一个或更多接近所述喷嘴口的废流体控制孔。所述控制孔与真空源连通。另一方面，本专利技术的特征在于，通过提供包括喷嘴口和至少一个废流体控制孔的流体滴喷出装置而喷出流体，所述废流体控制孔与真空连通，以大约10KHZ或更高的频率喷出流体，并且在大约5inwg或更少的操作真空下通过所述装置吸取大约为喷出流体的5％或更少的量的废流体。这里，真空压力由水表英寸数(inches of water gauge)，即inwg表示。一方面，本专利技术的特征在于，通过提供包括喷嘴口和至少一个废流体控制孔的流体滴喷出装置而喷出流体，在不喷出流体滴的情况下，引导通过所述喷嘴口的所述流体团，以与所述控制孔连通。一方面，本专利技术的特征在于一种流体滴喷出装置，具有流道，其中流体受压而从喷嘴口喷出流体滴；压电致动器；以及一个或更多流体控制孔。所述流体控制孔与所述喷嘴口距离大约200％的喷嘴口宽度或更少，每个孔的孔径宽度大约为所述喷嘴口宽度的30％或更少。其它方面或实施例可包括结合上述和/或一个或更多以下方面中的特征。所述流体控制孔与所述喷嘴口距离大约200％的喷嘴口宽度或更少。所述流体控制孔与所述喷嘴口距离大约200％到大约1000％的喷嘴口宽度或更少。所述控制孔与其中液体受压的流道连通。每个控制孔的流体阻力大约为所述喷嘴口的流体阻力的25倍或更多。通过所述控制孔的平均总流量为通过所述喷嘴口的平均流量的大约10％或更少。每个孔的宽度大约为所述喷嘴口的宽度的30％或更少。所述喷嘴口的宽度为大约200微米或更少。每个控制孔的直径为大约10微米或更少。接近所述喷嘴口施加非润湿涂层(nonwettingcoating)。所述流道、喷嘴口和控制孔被限定在共同体中。所述共同体为硅材料。所述控制孔与所述流道隔离。所述控制孔包括吸液材料(wickingmaterial)。所述控制孔与废流体容器连通。流体滴喷出器包括至少三个孔。所述方法包括在2英寸水或更少的真空下吸取喷出流体的大约2％。所述控制孔和所述喷嘴口与共同的流体供应部连通，流体供应部与所述真空通过所述流体供应部连通。所述控制孔为所述喷嘴口直径的大约30％或更少。所述方法包括周期性引导流体团，以维持所述孔内的流体。实施例可包括一个或更多以下优点。可通过控制废墨而减少打印错误，所述废墨会在喷嘴邻近聚集而干扰墨喷出，或沉积在载体上而使图像变得模糊。废墨可通过利用真空、毛细作用力、重力和/或表面张力将其引导并保存在受控位置而得到控制。废墨可回收到供墨部，或导入喷嘴表面外的废墨容器。墨控制孔特征可通过例如蚀刻硅材料这样的半导体材料而在喷嘴板上精确地形成。本专利技术的一个或几个实施例的细节在如下附图和描述中阐释。本专利技术的其它特征、目标、和优点将从描述和附图中，以及从权利要求中显见。这里的所有公开文献和专利文件全部引用作为参考。其它方面、特征和优点如下。例如，具体方面包括如下所述的孔尺寸、特性和操作条件。附图说明图1是流体滴喷出组件的示意图。图2是一部分喷嘴板的顶视图。图3-3C是示出流体滴喷出的喷嘴的剖视图。图4-4A是喷嘴的剖视图。图5-5A是喷嘴的剖视图。图6是喷嘴的剖视图。具体实施例方式参照图1，喷墨装置10包括容纳供应的墨12的墨容器11和从墨容器11引向压力室14的流道13。致动器15，例如压电转换器，覆盖压力室14。致动器可使墨从压力室14流动通过引向喷嘴板18中的喷嘴口17的流道16，由此使墨滴19从喷嘴口17喷向载体20。在操作期间，喷墨装置10与载体20可彼此相对移动。例如，载体可为在辊22与23之间移动的连续卷纸。通过从喷嘴板18内的喷嘴口17阵列中选择性地喷出流体滴，可在载体20上形成所需图像。喷墨装置还可在系统不喷出流体滴时控制最接近喷嘴口的墨弯液面上的操作压力。在所示实施例中，压力控制由对墨容器11内的墨12上方的顶部空间9施加真空的真空源30提供，所述真空源30例如是机械泵。真空通过墨连通到喷嘴口17，以防止墨在重力作用下通过喷嘴口滴落。控制器31，例如，计算机控制器，监视墨容器11内墨液上方的真空，并调整真空源30以维持墨容器内的所需真空。在其它实施例中，通过在喷嘴口下方布置墨容器以在喷嘴口附近形成真空而提供真空源。墨液面监视器(未示出)检测在打印操作期间随墨消耗而降低的墨液面，由此增加喷嘴处的真空度。控制器监视墨液面，并在墨下降低于所需水平时从主容器中重新填充墨容器，以将真空度保持在所需操作范围内。在墨容器位于喷嘴下方足够远处的其它实施例中，弯液面的真空度克服喷嘴内的毛细作用力，墨受压以保持靠近喷嘴口的弯液面。弯液面的变化可导致流体滴速度的变化，并导致发生空气喷射或滴落。在实施例中，弯液面维持的操作真空度为大约0.5到大约10inwg，例如大约2到大约6inwg。参照图2和3，喷嘴宽度WN的喷嘴口17由孔径宽度WA的墨控制孔32围绕。所述控制孔通常围绕所述喷嘴，并与喷嘴外周间隔距离S。具体地参照图3，该控制孔通过内腔34和开口36与喷嘴口上游的墨流道连通。在喷射期间，墨可能聚集在喷嘴板上。随着时间增加，墨可形成导致打印错误的凝块。例如，喷嘴口边缘附近的凝块会影响所喷出流体滴的轨道、速度或体积。另外，凝块会变得足够大，从而滴落在打印载体上并形成错误的印记。该凝块还会从喷嘴板表面突出足够远，使得打印载体与其接触，在打印载体上形成污点。控制孔32提供可收集废墨的区域，以避免形成多余的凝块。墨可在毛细作用力和/或由压电致动器15和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体滴喷出装置，其中，包括：流道，在所述流道中，流体受压而从喷嘴口喷出流体滴；用于对所述流体施压的压电致动器；以及接近所述喷嘴口的一个或更多废流体控制孔，所述控制孔与一真空源连通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗A霍伊辛顿，约翰A希金森，安德烈亚斯拜布尔，
申请(专利权)人：富士胶卷迪马蒂克斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]