包括柔顺隔膜变换器的流过式喷射系统技术方案

一种液体分配器（310），其包括基底（339）。基底的第一部分限定包含排出开口（326）的液体分配通道（312）。基底的第二部分限定空腔（390）的外边界。基底的其他部分限定液体供给通路（311）和液体返回通路（313）。液体源（324）提供从液体源通过液体供给通路、液体分配通路、液体返回通路并返回至液体源的连续的液体流。可选择性的致动转向器构件（320），以使得流过液体分配通路的液体的一部分转向而通过液体分配通路的排出出口。转向器构件包括MEMS变换构件。MEMS变换构件的第一部分锚定到基底上。MEMS变换构件的第二部分在空腔的至少一部分的上方延伸并可相对于空腔自由移动。柔顺隔膜（130）与MEMS变换构件接触地定位。柔顺隔膜的第一部分覆盖MEMS变换构件。柔顺隔膜的第二部分锚定到基底上，以使得柔顺隔膜形成液体分配通路的壁的一部分。所述壁与所述排出开口相反地定位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种液体分配器（310），其包括基底（339）。基底的第一部分限定包含排出开口（326）的液体分配通道（312）。基底的第二部分限定空腔（390）的外边界。基底的其他部分限定液体供给通路（311）和液体返回通路（313）。液体源（324）提供从液体源通过液体供给通路、液体分配通路、液体返回通路并返回至液体源的连续的液体流。可选择性的致动转向器构件（320），以使得流过液体分配通路的液体的一部分转向而通过液体分配通路的排出出口。转向器构件包括MEMS变换构件。MEMS变换构件的第一部分锚定到基底上。MEMS变换构件的第二部分在空腔的至少一部分的上方延伸并可相对于空腔自由移动。柔顺隔膜（130）与MEMS变换构件接触地定位。柔顺隔膜的第一部分覆盖MEMS变换构件。柔顺隔膜的第二部分锚定到基底上，以使得柔顺隔膜形成液体分配通路的壁的一部分。所述壁与所述排出开口相反地定位。【专利说明】包括柔顺隔膜变换器的流过式喷射系统
本专利技术总体上涉及数字控制的流体分配系统领域，特别是涉及根据需要从连续液体流中喷射一定量液体的流过式液滴分配器。
技术介绍
因为例如其无撞击的低噪声特性、使用普通纸和避免了调色剂的转印及定影，喷墨打印机已经被公认为是数字控制的电子打印界的卓越的竞争者。可以按需液滴喷墨(DOD)或连续喷墨(CIJ)对喷墨打印机构进行技术分类。第一种技术，即“按需喷墨”(DOD)的喷墨打印利用例如热、压电或静电致动器的加压致动器提供撞击在记录表面上的墨滴。一种通常实践的按需喷墨技术利用热致动从喷嘴处喷射出墨滴。设置在喷嘴上或其附近的加热器将油墨充分加热至沸腾，从而形成蒸汽泡，其产生足够的内部压力以喷射墨滴。该喷墨形式通常被称为“热喷墨(TIJ)”。通常被称为“连续”喷墨(CIJ)打印的第二种技术利用加压油墨源在压力下将油墨推出喷嘴产生连续的液体油墨射流。利用液滴形成机构扰动油墨流，以使得液体射流按预定方式分裂成墨滴。一种连续打印技术使用利用加热器的液体射流的热激励，以形成最后变为打印液滴和非打印液滴的液滴。通过选择性地使打印液滴和非打印液滴之一偏转并且捕获非打印液滴进行打印。已经研发出包括静电偏转、气流偏转和热偏转的用于选择性地偏转液滴的各种形式。还已知结合按需喷墨打印和连续打印方面的打印系统。经常被称为流过式液滴分配器的这些系统当与按需喷墨打印系统相比时在没有连续打印系统的复杂性的情况下提供了增大的液滴喷射频率。微机电系统(或MEMS)器件作为应用范围广泛的廉价、紧凑型器件变得日益普及。就这点而论，例如MEMS变换器的MEMS器件已经被结合到DOD和CIJ打印机构中。 MEMS变换器包括分别将电信号转换成运动或者将运动转换成电信号的致动器和传感器。典型地，MEMS变换器利用标准薄膜和半导体加工方法制成。由于研发出新的设计、方法和材料，扩展了 MEMS器件的用途和能力的范围。MEMS变换器典型地表现出锚定到基底上并且在基底中的空腔上方延伸的特性。三种常见类型的变换器包括a)具有锚定的第一端部和在空腔上方悬伸的第二端部的悬臂梁；b)具有在空腔的相反侧锚定到基底上的两端的双重锚定梁；以及c)围绕空腔的周边锚定的夹紧片。类型c)更通常地被称为夹紧隔膜，但是措词隔膜将以不同的含义在本文中使用，因此术语夹紧片被使用，以避免混淆。传感器和致动器可用于感测或提供位移或者振动。例如，由司东尼公式给出了悬臂的端部响应应力σ的偏转量Δ=3 O (1- V)L2/Et2(I),其中V为泊松比，E为杨氏模量，L为梁长，并且t为悬臂梁的厚度。为了增大悬臂梁的偏转量，可以使用较长的梁长、较小的厚度、较高的应力、较低的泊松比或者较低的杨氏模量。由以下公式给出振动的谐振频率co0=(k/m)1/2，(2)，其中k为弹簧常数，m为质量。对于悬臂梁，由以下公式给出弹簧常数kK=Ewt3/4L3(3)，其中w为悬臂的宽度，并且其他参数在前面进行了定义。对于较低的谐振频率，可以使用较小的杨氏模量、较小的宽度、较小的厚度、较长的长度或者较大的质量。双重锚定梁典型地与具有类似几何形状和材料的悬臂梁相比具有较小的偏转量和较高的谐振频率。夹紧片典型地具有甚至更小的偏转量和甚至更高的谐振频率。当将一种液体与另一种液体相比较时，从使用加热器的打印机构喷出或者由使用加热器的CIJ打印机构形成的例如油墨的液体的热激励是不一致的。例如稳定性和表面张力的一些液体特性相对于温度反应不同。因而，液体因受热激励的不同影响而经常产生不一致的水滴形成，其减少了供DOD打印机构或ClJ打印机构使用的液体形式的数量和种类。因此，存在提供改善由液体成分在液体上形成液滴的可靠性和一致性并同时维持机构的独立喷嘴控制以便增加供这些机构使用的液体形式的数量和种类的喷射机构和喷射方法的持续需求。还存在有用于增强流过式液滴分配器的可靠性和性能的持续努力。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，液体分配器包括基底。基底的第一部分限定包含排出开口的液体分配通路。基底的第二部分限定空腔的外边界。基底的其他部分限定液体供给通路和液体返回通路。液体源提供从液体源通过液体供给通路、液体分配通路、液体返回通路并返回至液体源的连续的液体流。转向器构件被选择性地致动，以使得流过液体分配通路的液体的一部分转向而经过液体分配通路的排出开口。转向器构件包括MEMS变换构件。MEMS变换构件的第一部分锚定到基底 上。MEMS变换构件的第二部分在空腔的至少一部分的上方延伸并且能够相对于空腔自由移动。柔顺隔膜与MEMS变换构件接触地定位。柔顺隔膜的第一部分覆盖MEMS变换构件。柔顺隔膜的第二部分锚定到基底上，以使得柔顺隔膜形成液体分配通路的壁的一部分。所述壁与排出开口相反地定位。【专利附图】【附图说明】在以下描述的本专利技术的示例性实施例的详细说明中，参考了附图，其中:图1A是包括悬臂梁和位于空腔上方的柔顺隔膜的MEMS复合变换器的实施例的顶视图，并且图1B是其剖视图；图2是类似于图1B的剖视图，其中悬臂梁被偏转；图3是类似于图1A的实施例的顶视图，但是在空腔上方具有多个悬臂梁；图4是类似于图3的实施例的顶视图，但是其中悬臂梁在其锚定端部处的宽度大于其自由端处的宽度；图5是类似于图4的实施例的顶视图，但是另外包括具有不同形状的第二组悬臂梁；图6是包括具有不同形状的不同的两组悬臂梁的另一实施例的顶视图；图7是其中MEMS复合变换器包括双重锚定梁和柔顺隔膜的实施例的顶视图；图8A是图7的MEMS复合变换器处于其未偏转状态的剖视图；图8B是图7的MEMS复合变换器处于其偏转状态的剖视图；图9是其中MEMS复合变换器包括两个交叉的双重锚定梁和柔顺隔膜的实施例的顶视图；图10是其中MEMS复合变换器包括夹紧片和柔顺隔膜的实施例的顶视图；图1lA是图10的MEMS复合变换器处于其未偏转状态的剖视图；图1lB是图10的MEMS复合变换器处于其偏转状态的剖视图；图12A是类似于图1A的实施例的剖视图，但是还包括位于基底中的附加通孔；图12B是结合了图12A中所示结构的流体喷射器的剖视图；图13是类似于图10的实施例的顶视图，但是其中柔顺隔膜还包括孔；图14是图13中所示实施例的剖视图；图15是显示包括悬臂梁的MEMS复合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：C·R·埃林格尔，J·A·卡特博格，J·D·赫夫曼，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：
国别省市：