用于将物质的液滴受控地放置在基板上的喷墨设备，用于受控地放置物质的液滴的方法以及技术

本发明专利技术提供了一种用于将物质的液滴受控地放置在基板上的喷墨设备，该设备包括至少一个打印头，打印头具有被设计成用于喷射液滴的喷嘴，该设备还包括至少一个声学传感器，将该声学传感器布置成用于检测液滴滴落在基板上。在预定延迟时间内没有检测到液滴的滴落时，反馈环停止该打印过程。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将物质的液滴受控地放置在基板上的喷墨设备， 用于受控地放置物质的液滴的方法以及喷墨设备的使用本专利技术涉及一种用于将物质的液滴受控地放置在基板上的喷墨设备。 本专利技术进一步涉及一种使用喷墨设备将物质的液滴受控地放置在基板上的 方法。本专利技术还涉及喷墨设备的使用。本专利技术公开了一种用于将物质的液滴受控地放置在基板上的喷墨设 备、方法、以及喷墨设备的使用。尤其对于医疗诊断来说，需要基板，需 要在基板上以非常准确且精确的方式放置特定的物质。通常，在基板上放 置这些物质，以便在基板上进行大量的生物化学测试或反应。根据本专利技术 的受控地放置物质的液滴的喷墨设备、方法以及喷墨设备的使用优选应用 于将物质打印在基板上的打印过程，该打印过程在以下方面都必须非常可 靠物质的液滴是否实际已经被释放到该基板上；以及物质的液滴是否已经正确地放置在基板上。喷墨设备是众所周知的。例如，美国专利申请US2004/0196319 Al公 开了一种图像记录装置，其包括具有多个喷嘴的记录头、托架、传送机构、 驱动机构、用于光学检测喷射日期的检测机构、以及控制器。将多个喷嘴 分为多个喷嘴组。控制器使得每个喷嘴组的喷射时刻与任何其它喷嘴组的 喷射时刻不同。根据所引用的美国专利申请的记录头或多个记录头可以位 于打印区域的外部，以便执行控制操作。该控制操作可以提供一个或多个 打印头或打印喷嘴是否正确工作的问题的答案，例如由于墨阻塞了喷嘴等。 当打印头位于打印区域的外部而在控制区域或检测区域中时，打印头或打 印喷嘴不面对记录介质，其中打印头在打印区域中将墨滴施加到记录介质 上。在检测区域中，液滴的轨迹与光电检测器检测的光束相交，从而控制 打印头正常工作。已知设备的一个缺陷在于它不能可靠地回答单个液滴是 否实际上已经沉积在基板或打印介质上的问题，这是由于控制操作仅有时 执行。这严重限制了打印设备或喷墨设备的可靠性，尤其是在精确并且可靠的打印过程是必要的应用中。因此，本专利技术的目的是提供一种用于将物质的液滴受控地放置在基板 上的喷墨设备，它对于将液滴放置在基板上具有更高的可靠度。上述目的由根据本专利技术的对液滴进行受控放置的喷墨设备和方法以及 根据本专利技术的喷墨设备的使用来实现。用于将物质的液滴受控地放置在基 板上的喷墨设备包括至少一个打印头，该打印头包括被设计成用于喷射液 滴的喷嘴，该喷墨设备进一步包括至少一个声学传感器，将声学传感器布 置成利用该声学传感器来检测液滴滴落在基板上。根据本专利技术的喷墨设备的优点在于它可以使用至少一个声学传感器来 检测液滴的滴落，并且因此具有关于喷射的液滴是否实际上已经滴落在基 板上的可靠反馈。在本专利技术的优选实施例中，检测基板在液滴滴落期间的振动。这使得 可以以非常简单而又有效和可靠的方式检测液滴的滴落。这意味着可以 使得液滴的检测非常明确，并且液滴的检测在很高程度上不受任何误差源 的干扰。非常优选地，在该基板的第一侧上设置打印头，而在基板的与该第一 侧相对的第二侧上设置至少一个声学传感器。优点在于不需要将基板第 一侧上的任何空间用于声学传感器。这尤其重要，因为打印头周围的空间 非常珍贵。打印头离基板越近，液滴滴落就越精确。并且，利用安装在基 板第二侧上的声学传感器，可以更好地区分滴落在基板的不同位置上的液 滴。声学传感器优选是话筒。根据本专利技术，这是提供声学传感器的成本效 益非常高的方式。在本专利技术的优选实施例中，喷墨设备包括多个声学传感器。优点在于 可以更好地区分撞击基板的液滴的位置和滴落在基板上的液滴的位置。进一步优选的是，该基板包括多个基板区域，每个基板区域优选是由 膜夹具夹持的单独的膜。这样，借助于本专利技术的喷墨设备，可以产生多个 单独的膜。非常优选地，为每个基板区域分配至少一个声学传感器。优点在于可以更好地区分撞击基板的液滴的位置以及滴落在基板上的液滴的位置。并且，优选的是，对于液滴滴落在多个基板区域中的一个基板区域上 与液滴滴落在多个基板区域中的不同一个基板区域上两种情况相比较而 言，分配给多个基板区域中的一个基板区域的至少一个声学传感器的传感 器信号显著不同。如果这些滴落是同时的，或者仅相隔非常短的时间，那 么这甚至可以用于区分一个基板区域上的一个液滴的滴落和相邻基板区域 上的另一液滴的滴落。进一步优选的是，该喷墨设备包括打印台或固定板，其中该打印台或 固定板包括用于每个膜夹具的凹槽或孔，并且/或者将分配给每个基板区域 的声学传感器设置在该凹槽或孔中。从而，可以相对准确地区别滴落在不 同膜区域上的液滴。根据本专利技术更加优选的是，使用一种喷墨设备，该喷墨设备进一步包 括(优选是稳定并且沉重的)打印台和打印桥、固定板、打印头，其中该固定板固定地安装在直线平台上，以允许在第一方向(x方向)上相对于打印台直线移动，而打印头附着到被安装在直线平台上的打印头夹具，以允许在第二方向(Y方向)上相对于打印桥直线移动。这样，可以将物质的液滴打印或 释放在所应用的大面积上。这样，可以使打印产品的生产非常有成本效益， 这是因为可以将大的基板或各个膜作为 一批进行打印。根据本专利技术，基板优选是平坦的基板、结构化的基板、多孔基板。更 加优选地，基板是尼龙膜、硝酸纤维膜或PVDF膜。由于基板优选是多孔 的，因此斑点或液滴不仅位于表面上，而且还渗透到膜中。进一步优选地，该基板包括多个基板位置，这些基板位置彼此之间至 少隔开了位于多个基板位置之一上的液滴的平均直径。这使得将物质的不 同液滴准确且独立地放置在基板上的相应精确位置成为可能。同样可行并 有利的是将多个液滴施加在同一基板位置上。根据本专利技术，非常更加优选的是，该物质是透明的或者高度半透明的。 非常优选地，该物质是水溶液，其中存在不同的分子或不同的化合物，尤 其是生物分子。本专利技术还包括使用喷墨设备将物质的液滴受控地放置在基板上的方 法，其中该喷墨设备包括至少一个打印头，该打印头具有被设计成用于喷射液滴的喷嘴，该喷墨设备进一步包括至少一个声学传感器，将声学传感 器布置成利用该声学传感器来检测液滴滴落在基板上。从而，可以实现可 靠性非常高的打印过程。根据本专利技术优选的是，在喷射液滴后，如果声学传感器在预定延迟时 间内没有检测到该液滴滴落在基板上，那么反馈环停止该打印过程。优点 在于当在打印期间出现故障时，停止打印过程(该反馈环立即干预打印过 程)，并且用于控制整个打印操作的软件将正被打印的基板标记为"不正确"， 使得它好像一个正确产品一样而不将被进一步处理。在许多情况下，可能 不容易在后来判断液滴是否的确已经滴落在基板上，尤其在基板吸收了液 滴并且提供的液滴包括透明蒸发物质的情况下。而且，软件用来确保对液 滴在基板上的每个滴落进行记录。在优选实施例中，反馈环跟随在该分析 后，其中如果喷射液滴的分析显示在打印期间出现了故障，那么该反馈环 停止打印机。非常优选地，在喷嘴已经喷射了液滴之后，声学传感器对传感器信号 上的数据进行记录。如果在液滴喷射之后的预定延迟时间期间，该声学传 感器没有记录可被分配给基板上的液滴滴落的信号，那么检测出打印期间 出现错误。相对于现有技术，具有的优点在于每个液滴是可跟踪的。进一步优选的是，在第一步骤中，校准打印头相对于基板的位置，并 且在第二步骤中，将物质放置在膜上。有利的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于将物质（２３）的液滴（２２）受控地放置在基板（４０）上的喷墨设备（１０），所述设备（１０）包括至少一个打印头（２０），所述打印头（２０）包括被设计成用于喷射液滴（２２）的喷嘴（２１），所述喷墨设备（１０）进一步包括至少一个声学传感器（６０），将所述声学传感器（６０）布置成利用所述声学传感器（６０）来检测所述液滴（２２）滴落在所述基板（４０）上。

【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：A派里克，JF迪克斯曼，DB范达姆，AJJ维斯曼斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[]