形成喷嘴的方法和装置制造方法及图纸

用于喷墨打印头的喷嘴板上的喷嘴通过把激光束引导在喷嘴板上而形成。通过把光束分束可获得光束发散的精确控制，每个分光束均发散，其起点位于离开通过分束形成光束的位置，然后复合该分光束。于是可得到形成喷嘴的精确的锥度和入口形状。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于喷墨打印头的在喷嘴板上形成喷嘴的方法和装置，该喷嘴在所述的喷嘴板上相应的两个表面上具有喷嘴入口和喷嘴出口。WO93/15911涉及用于喷墨打印头的利用高能光束在喷嘴板上形成喷嘴的方法，特别涉及了利用准分子激光器在聚合物喷嘴板上喷嘴的消融。通过具有单个小孔的掩模，对高能光束进行整形，之后通过会聚镜把光束引导到形成喷嘴的喷嘴板表面上。WO93/15911还提出通过使光束穿过薄层增加对入射到掩模小孔的光束的发散，该薄层例如可以是磨光或蚀刻的表面，也可以是包含具有适合光散射性能的如胶状或乳状物质介质的薄膜。这种薄层可以贴靠在会聚镜上，该会聚镜本身位于掩模的上游，用于把光束会聚在掩模的小孔中。光束的发散由喷嘴的锥形角来确定。而且第二掩模可用于减小在与相应于另一个平面相应的一个光束平面上(两个平面都穿过光束轴)的发散角，这样得到在一个平面具有比另一个平面更大的喷嘴锥度的喷嘴。这将会导致喷嘴在一个方向上比在与该方向垂直的另一个方向上具有较大的入口-WO93/15911指出这样的好处是使喷嘴墨水入口与和喷嘴连通的打印头上墨水管道的形状(大致为矩形)相匹配，同时使喷嘴出口最好保持圆形。本专利技术对上面提到的WO93/15911中描述的过程有了真正的改进，特别是改进了控制喷嘴锥度和喷嘴入口和出口的形状的方式。根据本专利技术的第一方面，本专利技术包括用于喷墨打印头的在喷嘴板上形成喷嘴的方法，所述喷嘴在所述的喷嘴板的两个相应表面具有喷嘴入口和喷嘴出口，该方法包括下列步骤朝所述的喷嘴板上射入高能光束；使所述光束发散；之后把所述光束导入掩模的一个孔中，这样对所述光束进行整形；接着使所述光束穿过光束会聚装置，然后射到所述形成喷嘴的出口的喷嘴板表面上，这样形成了喷嘴，喷嘴出口通过带所述单个小孔的所述光束会聚装置成为共扼的(conjugate)；其中使所述光束发散的步骤包括把所述光束分成多个分光束，每个分光束均发散，每个分光束的发散的起点位于远离通过分束产生各自分光束的位置；分光束然后穿过另一个光束会聚装置，之后再复合并穿过掩模的所述单个小孔，其中在击射到所述掩模平面之前的所述复合光束区的尺寸大致与所述掩模上的小孔的尺寸相等。本专利技术还包括通过把所述光束分成多个分光束，每个分光束均发散，每个分光束发散的起点位于远离通过分束产生各自分光束的位置，之后分光束穿过另一个光束会聚装置，然后复合。这种布置与现有技术中的布置相比，可实现对光束的发散角进行更精确的控制如上所述，WO93/15911提出通过利用磨光或蚀刻的表面或包含具有适合光散射性能介质的薄膜对光进行散射来增加高能光束的发散程度。可以知道在本专利技术中，通过把高能光束分成多个可相应再复合的分光束，可在更好的控制方式中得到发散。而且该光束被分束，每个分光束均发散，其发散的起点处于远离相应通过分束产生分光束的位置。可以理解通过利用透镜产生分光束的这种方式得到的发散可比利用在散射基础上的现有技术方法获得的发散要变化小。随之而来的复合光束发散角的较小变化导致形成喷嘴锥形角的较小变化，于是获得最终的喷墨打印头的较好喷墨性能。另外，通过使复合光束穿过掩模的单个小孔，在击射到所述掩模的平面之前的复合光束区的尺寸基本上与所述掩模上的小孔尺寸相等，最终击射到喷嘴板上形成喷嘴的高能光束通过掩模其发散不会很大程度减少。接下来，光束发散的整个范围可用于形成具有相应从出口到入口大锥形角的喷嘴孔。根据本专利技术的第二方面，本专利技术包括用于喷墨打印头的在喷嘴板上形成喷嘴的方法，该喷嘴在所述的喷嘴板的两个相应表面具有喷嘴入口和喷嘴出口，该方法包括下列步骤朝所述的喷嘴板上射入高能光束；使所述光束发散；然后使所述光束穿过光束会聚装置，之后光束击射到所述喷嘴板上，这样可形成喷嘴；其中使所述光束发散的步骤包括使所述光束穿过光学元件的阵列，以产生分光束的阵列，每个分光束均发散，每个分光束的发散的起点位于远离相应光学元件的位置；然后所述分光束的阵列被引导到使分光束反射到第二反射装置的第一反射装置，所述第二反射装置朝向所述喷嘴板进行反射；所述第一和第二反射装置的位置关系是这样的，该关系使击射到所述第一反射装置的平行光束以会聚光束从第二反射装置反射；所述光学元件的布置使所有的入射分光束由所述第一反射装置引导到所述第二反射装置，之后击射到所述喷嘴板上。本专利技术的第二方面还利用了这样的原理把高能光束分成分光束(通过光学元件的阵列)，该分光束具有的发散的起点处于远离待分开光束平面的位置，之后通过光束会聚装置复合该分光束。这样可具有本专利技术第一方面的优点，即可精确地进行控制形成的光束角。另外，高能光束通过第一和第二反射装置被引导到喷嘴板上，并且例如透镜的处于所述阵列的光学元件布置成使所有的击射在第一反射装置的分光束朝第二反射装置引导，而不是例如朝透镜阵列方向的其它地方返回。这种方法导致更少的光束的浪费，而且避免了杂散激光对系统中的其它元件的破坏。这些系统元件可包括透镜、旋转镜以及甚至是处于第一和第二反射装置“上游”的激光本身。本专利技术的第三方面包括用于喷墨打印头的在喷嘴板上形成喷嘴的方法，该喷嘴在上述的喷嘴板的两个相应表面具有喷嘴入口和喷嘴出口，喷嘴孔具有轴；该方法包括下列步骤朝所述的喷嘴板上射入高能光束；对所述光束进行发散；然后使所述光束穿过光束会聚装置，之后光束击射到所述喷嘴板上，这样可形成喷嘴；其中对所述光束进行发散的步骤包括使所述光束穿过光学元件的阵列，以产生分光束的阵列，每个分光束均发散，每个分光束的发散的起点位于远离相应光学元件的位置；所述分光束的阵列在第一方向上比与所述第一方向正交的第二方向具有较大的宽度，所述第一和第二方向与所述光束击射在所述阵列上的方向垂直；然后所述分光束的阵列穿过光束会聚装置，之后光束击射到喷嘴板上，于是形成了所述的喷嘴；相对于喷嘴轴的喷嘴孔的锥形角在与所述第一方向对应的方向上，比在对应所述第二方向的方向上的喷嘴孔的锥形角要大。本专利技术的第三方面来利用了这样的原理，即把高能光束分成分光束，该分光束具有的发散的起点处于远离待分开光束平面的位置，之后通过光束会聚装置复合该分光束。该第三方面还包括光学元件的阵列，该阵列在第一方向上比与所述第一方向正交的第二方向具有较大的宽度，该阵列使在简单和精确的方式形成喷嘴入口的产品在一个方向比另一个方向具有较大的锥形角。随之导致喷嘴入口的尺寸在一个方向上比与之正交的另一个方向上具有较大的尺寸，在喷嘴固定的墨水提供管道也可以是非轴对称的地方，这种结构可能是特别地需要。本专利技术的第四方面包括用于喷墨打印头的在喷嘴板上形成喷嘴的方法，该喷嘴在所述的喷嘴板的两个相应表面具有喷嘴入口和喷嘴出口；该方法包括下列步骤朝所述喷嘴板引导具有在第一方向延伸的第一轴的高能光束；把所述光束引导在与所述第一方向成一个角度的第一反射表面上，所述表面布置成把所述光束朝第二反射表面反射，该第二反射表面布置成既可使所述光束反向，也可把所述光束沿着与第一方向延伸的所述第一轴共线的轴引导；所述第一和第二表面彼此相对固定布置，于是形成了组件，并且可使所述组件绕所述第一轴旋转；然后所述光束击射到所述喷嘴板上，这样可形成喷嘴。如下面描述中将要详细解释的，这种技术可使高能光束在给定半径内具有均一的光强，并且当在形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于喷墨打印头的在喷嘴板上形成喷嘴的方法，该喷嘴在上述的喷嘴板的两个相应表面具有喷嘴入口和喷嘴出口，该方法包括下列步骤： 朝所述的喷嘴板上射入高能光束；使所述光束发散；之后把所述光束导入掩模的单个孔中，这样对所述光束整形；接着使所述光束穿过光束会聚装置，然后射到所述喷嘴板的表面上，在该喷嘴板上形成有喷嘴出口，这样形成了喷嘴，喷嘴出口通过带所述单个小孔的所述光束会聚装置成为共扼的（ｃｏｎｊｕｇａｔｅ）； 其特征在于： 使所述光束发散的步骤包括：把所述光束分成多个分光束，每个分光束均发散，每个分光束的发散的起点位于离开通过分束产生各自分光束的位置；分光束然后穿过另一个光束会聚装置，之后再复合并穿过掩模的所述单个小孔，其中在击射到所述掩模平面之前的所述复合光束区的尺寸大致与所述掩模上的小孔的尺寸相等。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S特姆普勒，PT鲁姆斯拜，
申请(专利权)人：萨尔技术有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]