嵌入式超声油墨打印的系统、结构和相关过程技术方案

增强的打印系统、结构和过程提供了超声油墨，如对油墨脱气，和/或保持油墨中的颗粒的尺寸。至少一个超声模块例如包括任何的超声探针或超声槽的，被位于在油墨输送系统内。油墨被输送到超声模块，以及超声能量被施加到油墨中，例如以足够的水平和持续时间以对油墨脱气，和/或以减少油墨中的颗粒的尺寸。在一些实施方案中，颗粒可以是聚结物，其中所施加的能量被配置成减小所述聚结物的大小至可以通过打印头喷出的尺寸。在其他实施方案中，颗粒可以是金属颗粒，其中所施加的能量被配置为创建更小的金属颗粒，其可以随通过打印头的油墨被喷出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本专利申请要求2013年6月7提交的美国专利申请号13/913,293的优先权，其全部内容通过引用被合并于此。
本专利技术涉及打印系统、结构和相关过程。更具体地说，本专利技术涉及将超声能量适用至液态油墨的系统、结构和方法。
技术介绍
位于流体中的气体是可压缩的。在打印系统中，如果流体油墨中含有一种或多种气体，由于气体的存在，在压力下将从油墨喷嘴喷出的液体油墨因此可以被压缩，以使得油墨可能不被正确地喷射。因此，打算用于加压喷射的流体油墨中的气体的存在降低了制造喷射的液滴的可靠性。在许多这样的情况下，油墨完全不能被喷射。因此，液体油墨中的气体的存在会对油墨喷射具有非常大的负面影响，例如但不限于打印材料的损失，这既是昂贵的且令人沮丧的。真空脱气在先前已被用于一些打印系统。图1是具有嵌入式真空脱气的示例性常规示例打印系统10的示意图。油墨14a，如存储在供墨储存器12内的，例如筒或储罐，被运输16通过真空脱气模块18。真空源20，例如泵或文氏管，也典型地连接22到真空脱气模块18，其施加真空至真空脱气模块18内的油墨14a，从而从进入油墨14a提取一种或更多种气体，产生脱气的油墨14b，其被输送24到打印头26，其中打印头26被配置为可控地喷射28脱气的油墨14b到基底30。一些常规真空脱气模块可通过日本东京的DIC株式会社获得，其中不同的模块基于待喷出的油墨的类型、容量和脱气的所需级别被具体规定。其他脱气设备都可以通过北卡罗来纳州夏洛特的Membrana公司获得。大泛围的过滤胶囊也可通过纽约州华盛顿港的Pall公司获得。虽然真空脱气在先前已用于从油墨去除一些气体，这样的系统通常很复杂，并且通常需要一个压力源或真空源。因此，提供被配置为除去可存在于在打印系统内的任何点的油墨中的气体，而不需要真空脱气和相关的硬件的机制是有利的。这样的系统或结构的发展将是一个重大的技术突破。超声处理已在先前被用在除打印以外的应用中，以将较大的颗粒分解成较小的颗粒。例如，超声能量先前已用来在医疗环境中分解肾结石。除了固有的气体的问题，在供墨中的颗粒也带来许多问题。例如，由颗粒造成的喷嘴堵塞是打印系统中的通常打印头故障模式。颗粒，例如但不限于聚结的颗粒，在打印环境中通常存在在油墨中，或可能会发生在油墨输送系统内。尽管相对小的颗粒可通过油墨输送系统，以及通过喷墨打印头与液体油墨一起被喷出，较大的颗粒可在油墨输送电路中被轻易积累，并且经常堵塞打印头和相关的路径，例如在一个或多个喷嘴板中。因此，提供一种机制和相关联的过程将是有利的，其能够打破可存在于在打印系统内的任何点的油墨中的颗粒的大小，以防止结垢。这样的系统、结构以及相关的过程的发展将提供一个重大的技术进步。此外，虽然现有的真空脱气系统可以被配置为从供墨中除去固有的气体，这样的系统没有解决可存在于油墨中的其他固体，如聚结颜料。因此，提供一种系统、结构和相关的过程将是有利的，其能够既从在打印系统内的任何点的供墨中除去固有的气体而且能保持在供墨中的颗粒的大小。这样的系统、结构以及相关的过程的发展将构成进一步重大的技术突破。
技术实现思路
增强的打印系统、结构和过程提供了超声油墨，如对油墨脱气，和/或保持油墨中的颗粒的尺寸。至少一个超声模块例如包括任何的超声探针或超声槽的，位于在油墨输送系统内。油墨被输送到超声模块，以及超声能量被施加到油墨中，例如以足够的水平和持续时间以对油墨脱气，和/或以减小油墨中的颗粒的尺寸。在一些实施方案中，颗粒可以是聚结物，其中所施加的能量被配置成减小聚结物的大小至可以通过打印头喷出的尺寸。在其他实施方案中，颗粒可以是金属颗粒，其中所施加的能量被配置为创建更小的金属颗粒，其可以通过打印头随油墨被喷出。附图说明图1是具有嵌入式油墨真空脱气的示例性现有技术的打印系统的示意图；图2是具有油墨超声的示例性增强的打印系统的示意图；图3是与油墨运输或存储系统相关联的超声探针组件的详细示意图；图4是与油墨运输或存储系统相关联的超声槽组件的详细示意图；图5是用来分解颗粒的超声波的示意图；图6是用于脱气油墨的超声波的示意图；图7是用于颗粒尺寸减小和油墨脱气的超声的示意图；图8是超声槽的一个实施例的图表，其显示在紧接着施加超声能量的时间间隔后的三种不同的油墨样品的示例性氧浓度；图9是一个图表，其显示停止超声能量的应用后的作为时间函数的油墨样品的氧浓度；图10是被应用以在工件(例如基底)上建立一个或多个层的的油墨的超声波示例性过程的流程图；和图11是具有一个或多个喷出的层的示例性基底的局部横截面，其中所述层中的至少一个在被喷射到基底上之前已被超声应用到油墨。具体实施例图2是具有超声模块48的示例性增强打印系统40的示意图，诸如超声地对油墨44脱气50，例如44a，和/或超声地分解52颗粒146(图5，图7)，例如聚结物，金属颗粒，或其它固体146，其可以是存在于油墨44a之内。油墨44a，如存储在供墨站42内，例如储存器、筒或储罐42，被输送46通过一个或多个超声模块48，如经过超声探针组件48a(图3)，和/或通过超声槽组件48b(图4)。通风口54可以优选被提供，诸如用于超声模块48a，其提供脱气50，以提取一个或更多气体162(图6，图7)，它们从进入的油墨44a被除气，产生脱气的油墨44b。所得的调节的油墨44b中可以优选被输送56到或通过相应的打印头60，其中经调节的油墨44b可以被喷射62或以其它方式输送到工件66的一个或多个部分之上，例如基底，诸如响应于信号64。图3是与增强的打印系统40相关的超声探针组件48a的详细示意图80。如图3所示的示例性超声探针组件48a包括具有限定于其中的腔室86的探针壳体84，具有相应进口端口88的进口90，并具有相应出口端口92的出口94。可见于图3中的示例性超声探针组件48a还包括超声探针82，其被固定到探针外壳84，并延伸到腔室86。示例性超声探针82包括探针鞘98，其从螺纹连接102延伸进入油墨腔室86，其螺纹地啮合穿过螺纹探针安装孔104。示例性超声探针82可以进一步包括起落架108，例如具有相对的表面109，以用于通过工具111接合，其被配置为紧固超声探针82到壳体84。垫圈，密封垫或密封件106可优选被提供在起落架108和壳体8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于调节油墨的打印系统，包括：供墨站，其用于存储油墨；至少一个打印头；在所述供墨站和所述至少一个打印头之间限定的输送导管；和在位于所述供墨站和所述至少一个打印头之间的所述输送导管内的至少一个超声组件；其中所述系统被配置为将所述油墨从所述供墨站输送至所述至少一个超声组件；其中所述至少一个超声组件配置成将超声能量施加到所述油墨以调节所述油墨；和其中所述系统被配置为从所述至少一个超声组件输送经调节的油墨至所述至少一个打印头。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.06.07 US 13/913,2931.一种用于调节油墨的打印系统，包括：
供墨站，其用于存储油墨；
至少一个打印头；
在所述供墨站和所述至少一个打印头之间限定的输送导管；和
在位于所述供墨站和所述至少一个打印头之间的所述输送导管内的至
少一个超声组件；
其中所述系统被配置为将所述油墨从所述供墨站输送至所述至少一个
超声组件；
其中所述至少一个超声组件配置成将超声能量施加到所述油墨以调节
所述油墨；和
其中所述系统被配置为从所述至少一个超声组件输送经调节的油墨至
所述至少一个打印头。
2.如权利要求1所述的打印系统，其中所述超声组件包括超声探针组
件。
3.如权利要求1所述的打印系统，其中所述超声组件包括超声槽组件。
4.如权利要求1所述的打印系统，其中所述超声能量具有大约20千赫
至400千赫的特性频率范围。
5.如权利要求1所述的打印系统，其中所述油墨含有溶解的气体，并
且其中所述至少一个超声组件配置成对所述油墨脱气以改善从所述打印头

\t到工件上的所述油墨的喷射。
6.如权利要求1所述的打印系统，其中所述油墨含有聚结的颗粒，并
且其中所述至少一个超声组件被配置减小聚结的颗粒的尺寸。
7.如权利要求6所述的打印系统，其中减小的所述聚结的颗粒的尺寸
防止所述打印头的至少一部分堵塞。
8.如权利要求1所述的打印系统，其中所述油墨含有金属颗粒，并且
其中所述至少一个超声组件被配置为在输送所述调节的油墨至所述打印头
之前减小所述金属颗粒的尺寸，其中所述打印头被配置为将具有减小的金
属颗粒的所述调节的油墨输送到所述工件。
9.如权利要求1所述的打印系统，其中所述至少一个超声组件被配置
成在足以使任何油墨脱气或颗粒破裂的时间段内包含所述油墨。
10.如权利要求1所述的打印系统，其中所述油墨含有溶解的气体和颗
粒，并且其中所述至少一个超声组件配置成对所述油墨脱气并减小所述颗
粒的尺寸。
11.一种用于调节油墨的装置，包括：
主体，其包括：
限定于其中的腔室，
延伸到所述腔室的进口，其用于从供墨站接收油墨，以及
自所述腔室延伸的出口，其用于从所述腔室传输油墨到打印头；
以及
超声机构，其包括用于将超声能量输送到所述腔室中的所述油墨的能

\t量源。
12.如权利要求11所述的装置，其中所述超声组件包括超声探针组件。
13.如权利要求11所述的装置，其中所述超声组件包括超声槽组件。
14.如权利要求11所述的装置，其中所述超声能量具有大约20千赫至
400千赫的特性频率范围。
15.如权利要求11所述的装置，其中所述油墨含有溶解的气体，并且
其中所述能量源配置成对所述油墨脱气以改善从所述打印头到工件上的所
述油墨的喷射。
16.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·F·葛洛斯特，保罗·安德鲁·爱德华兹，丛联辉，迈克尔·R·金特，
申请(专利权)人：图像电子公司，
类型：发明
国别省市：美国;US