滴喷射装置及其相关装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开的装置包括具有壁的通道，从该壁伸出多个隔开的突起。该突起基本上防止了液体侵入突起中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及滴(drop)喷射装置和相关的装置与方法。技术背景一般，喷墨打印机包括从墨源至喷嘴通路的墨通路。喷嘴通路终止于 喷射墨滴的喷嘴孔。墨滴喷射通过利用致动器对墨通路中的墨加压来控制， 该致动器可以为例如压电偏转器、热气泡射流发生器或静电偏转元件。一 般的打印头具有带有相应的喷嘴孔和相关的致动器的一组墨通路，使得可 以独立地控制来自每一个喷嘴孔的滴喷射。在按需喷射(drop-on-demand ) 的打印头中，当打印头和打印基片彼此相对运动时，起动每一个致动器， 将滴有选择地喷射在图像的特定像素位置上。在高性能打印头中， 一般喷 嘴孔的直径为50|im或更小(例如大约35jim),以100 300个喷嘴/英寸的间 距隔开，分辨率为100 3000dpi或更大，滴的大小为大约l~70pL或更小。 滴喷射频率一^:为10KHz或更大。打印头，特别是高性能打印头的打印精度受许多因素影响，包括在打 印头中，由喷嘴喷射的滴的大小和速度的均匀性。Hoisington等人的美国专利5265315号描述了具有半导体主体和压电 致动器的打印组件。该主体由硅制成，并且硅经刻蚀形成墨腔。利用固定 在硅主体上的独立的喷嘴板形成喷嘴孔。压电致动器具有压电材料层，它 可响应于所加的电压改变几何形状或弯曲。压电层的弯曲给沿着墨通路设 置的泵送室中的墨加压。在Fishbeck等人的美国专利4825227号，Hine的 美国专利4937598号，Moynihan等人的美国专利5659346号，Hoisington 的美国专利5757391号和Bibl等人的已公布的美国专利申请2004/0004649 号中也描述了压电喷墨打印组件。
技术实现思路
本专利技术涉及滴喷射装置和相关的装置与方法。总的来说，本专利技术提出了一种装置，其包括液体通道，该通道具有壁 和从该壁延伸至通道中的多个隔开的突起，例如一组或一片突起。该突起 的结构和尺寸使得可防止液体，例如墨或生物流体侵入突起中。在一个方面中，本专利技术提出一种滴喷射装置，其包括具有壁的液体通 道。多个隔开的突起从该壁延伸至通道中。所述突起基本上防止液体4曼入 突起中。在另一个方面中，本专利技术提出一种液体喷射方法。所述方法包括提供 滴喷射装置，该装置包括具有壁的液体通道，多个隔开的突起从所述壁延 伸至所述通道中。所述突起基本上防止液体侵入突起中。液体被供应《会所 述通道，并且通过对所述液体加压，将液体通过与所述通道流体连通的喷嘴喷出。在一些实现方式中，所述液体为例如表面张力约为10~60达因/厘 米且粘度约为1 50厘泊的墨。在另一个方面中，本专利技术提供一种除去液体中气体的方法，所述方法 包括提供具有壁的通道，所述通道具有从所述壁延伸至所述通道中的多个 隔开的突起和限定在延伸出所述突起的壁中的孔。所述孔与 一泵流体连通。 所述突起基本上防止液体侵入突起中。将液体导入所述通道中，并操作所 述泵，使所述孔周围的压力小于大气压力。在另一个方面中，本专利技术提出一种除去液体中气体的方法，该方法包 括提供具有壁的通道，所述通道具有多个隔开的突起，该突起从所述壁 向所述通道中延伸至末端。所述突起基本上防止液体侵入突起中。 一真空 源与所述壁和所述突起的末端之间的区域连通，液体被引入所述通道。在另一个方面中，本专利技术提出一种从液体中除去气泡的方法。提供具 有壁的通道，所述通道具有多个隔开的突起，该突起A^所述壁向所述通道 中延伸至末端。所述突起基本上防止液体侵入突起中。 一真空源与所述壁 和所述突起的末端之间的区域连通，液体被引入所述通道。在一些实现方 式中，气泡的直径小于5(im，例如4)im、 3(im、 2fim、 l[im，或更小，例如 0.5(jm。或多个特征的组合。所述通道设置为邻近包括一加压致动器的泵送室，如 压电致动器。所述通道至少部分地限定在包括硅材料的基片中。所述通道 包括多个壁。所述通道的横截面为非圆形。每一个突起包括疏水性涂层，例如厚度约为100A 750A。所述通道中的液体微滴形成大约150° 176°的接 触角。所述疏水性涂层包括含氟聚合物。所述突起基本上从所述通道的整 个壁伸出。所述通道具有多个壁，并且所述突起从所述通道的每一个壁伸 出。每一个突起基本上与延伸出该突起的壁垂直。每一个突起的横截面基 本上为圓形。每一个突起在所述壁处的横截面积比在末端处的横截面积小。 每一个突起从所述壁处向末端渐缩，该末端的最大横向尺寸小于0.3(im。在 末端处按边缘至边缘测得的、直接相邻的突起之间的间隔小于大约lpm。 垂直于所述壁测得的每一个突起的高度为大约2 35|iim。垂直于所述壁测得 的每一个突起的高度基本上相等。所述通道为用于从喷嘴孔附近区域移除 废液的废物控制系统的一部分。所述突起的密度为大约6.0xl(^个突起/m2 大约3.0xl0"个突起/m2。所述通道由层叠的板限定。 可以由多个任一种上述装置构成一个装置。实施例可以具有以下 一 个或多个优点。可将隔开的突起引入任何液体 流动通道，例如，邻近泵送室的通道，从而使液体，例如墨，流过所述流 动通道的阻力减小。与不包含这种突起的流动通道比较，流动阻力可减小 60%、 70%、 80%、 90%、 95%或超过99%。较低的流动阻力使得可以更快 地重新充满泵送室。例如，快速重新充满泵送室表示能够以更高的频率， 例如25KHz、 50KHz、 100KHz或更高，例如150KHz来喷射滴。更高频率 的打印可通过增加滴喷射的速度、减小喷射的滴的尺寸和提高喷射的滴的 速度均勻性，来改善喷射的滴分辨率。快速重新充满泵送室还可减小喷射 错误，例如由于在喷嘴处吸入空气造成的误起动，而这种误起动可导致打 印质量降低。除了降低流体流动阻力外，隔开的突起一般较小，因此占据 空间小。因为流动阻力小，所以可以减小液体流动通道的厚度，这通常可 以使打印装置进一步小型化。隔开的突起的另一优点为它们可吸收能量， 从而减小设置在打印装置中的各个滴喷射器之间的声音干扰作用，例如串 扰。另外，隔开的突起的区域可以与真空源结合使用，用于除去在流动通 道中流动的液体中的气体，而不需要膜片来限制通道中的液体。当在很接 近泵送室处进行时，在打印装置中使用这种除气尤其有效。因此，可以有 效地除去液体中的气体，这可改善打印装置内清除(purge)处理，以及改 善高频操作，例如，减小整流扩散。在一些结构中，当液体流过所述突起 时，隔开的突起可从液体中除去气泡。所述流动阻力较低和吸收能量的优点被认为是源于突起中截留的空气，但是本专利技术不希望限于任何特定的理论。这里所提及的所有出版物、专利申请、专利和其他参考资料的全部内 容通过引用结合于此。其他方面、特点和优点将在说明书、附图和权利要求书中显见。附图说明图1为滴喷射装置的横截面图；图1A为图1的区域1A的放大图；图1B为图1的区域1B的放大图；图1C为图l所示突起的放大透视图；图2A为另一实施例的突起的俯视图；图2B为图2A所示突起的侧视图；图2C为图2A所示突起的透视图；图3为示出接触角测量的侧视图；图4为层叠的流动通道的分解透视图；图4A为另一个层叠的流动通道的分解透视图；图4B为沿4B-4B截取的图4A所示流动通道的横截面图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滴喷射装置，其包括：具有壁的液体通道；和多个隔开的突起，所述突起从所述壁延伸至所述通道中，其中，所述突起基本上防止液体侵入突起中。

【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，梅尔文L比格斯，
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]