液滴分裂装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种液滴分裂装置（１），其包括：腔室（２），其用于容纳加压打印液体且包括底板；至少一个出口通道（４、４’），其具有中心轴线且设置在所述腔室中以用于喷射打印液体；以及致动器，其用于使喷出出口通道的流体分裂。致动器包括回转构件（５），该回转构件包括表面变形处（７、７’），所述表面变形处成形为在出口通道附近提供压力脉冲。因此，提供了一种用于设置多个打印喷嘴的简单机构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及液滴分裂装置，在领域内也称作按需滴落系统或连续打印系统，构造 成以各种模式从打印喷嘴中喷射液滴。
技术介绍
与此有关，连续喷墨打印技术是指连续地产生液滴，对于预定打印过程来说，可选 择性地利用这些液滴。与根据预定打印过程产生液滴的所谓按需滴落技术相反，液滴是连 续供给的。例如，在美国专利说明书US5，969，733中描述了一种已知的装置。该文献披露了 一种所谓的连续喷墨打印机，用于打印包含粘性流体的材料。对于这种打印机而言，可以打 印粘性流体。在粘性流体退出出口通道的过程中，压力调节机构以预定规则提供流出开口 附近的粘性流体的压力变化。这导致在流出该流出开口的流体射流中发生扰动。这种扰动 导致射流收缩，射流收缩接着又导致射流分裂成液滴。这就使得喷出液滴的连续流在诸如 液滴尺寸之类的性质方面有均勻分布。调节机构的致动器设置成由压电元件致动的振动式 柱塞销。这种结构成本较高且难以升级到多个喷嘴。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术旨在提供一种分裂装置，该分裂装置结构简单且可易于升级 到多个喷嘴，从而克服目前系统的局限性。根据本专利技术的一方面，提供一种液滴分裂装置，该液滴分裂装置包括腔室，用于容 纳加压打印液体；至少一个出口通道，所述出口通道设置在腔室中以用于喷射打印液体； 以及致动器，用于使喷出出口通道的流体分裂；其中，致动器包括回转构件，该回转构件具 有设置成与出口通道相对的底面，致动器包括表面变形处，所述表面变形处成形为在出口 通道附近提供压力脉冲。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于喷射打印用液滴的方法，该方法包括提供 腔室，所述腔室用于容纳打印液体且包括出口通道；对液体进行加压，并将压力脉冲施加至 出口通道附近的液体，从而使喷出出口通道的流体分裂；其中，压力脉冲是通过转动引起的 射流扰动来施加的。通过回转构件，可以产生一种简单有效的射流扰动，从而易于升级至多喷嘴系统。此外，借助高压，可喷射具有极高粘度的流体，例如粘性流体在被处理时的粘度为 300. ICT3Pa. S。具体地说，预定的压力可以高达600巴。附图说明其它的特征和优点将在结合附图的描述中变得显而易见，在附图中图1示意地示出了用于本专利技术的打印系统的第一实施例；图2示意地示出了根据本专利技术的液滴分裂装置的立体图3示意地示出了图2的液滴分裂装置的剖视图；图4示意地示出了图3中的一细节；图5示出了根据本专利技术一实施例的回转构件的示意俯视图；以及图6示出了根据本专利技术另一实施例的示意侧视图。 具体实施例方式图1示出了根据本专利技术的液滴分裂装置第一示例性实施例。在图1中示意地示出的液滴分裂装置1也称为打印头，该液滴分裂装置1包括用 于容纳加压打印液体3的腔室2。腔室可设有用于对打印液体进行加压的泵，或者设有用 于接纳加压液体的入口通道(未示出)。在该实施例中，两个出口通道4、4’设置在腔室2 中。打印液体经过出口通道4、4’以液滴9的形式喷出。压力脉冲使从出口通道4喷出的 流体射流分裂来产生液滴9。压力脉冲由形成为圆盘的回转构件5来提供。回转构件5包 括设置成与出口通道4相对的底面6。通过包含在底面6中的表面变形处7、7’的运动来 产生压力脉冲。因此，压力脉冲产生于出口通道4附近，从而由流体3形成液滴9。详细地 说，通过使形成在回转构件5的底面6中的表面变形处7运动，就可在出口通道附近产生具 有可变尺寸的较小有效容积。通过这种可变的容积来产生压力脉冲，该压力脉冲转移到出 口通道中并使从出口通道4中喷出的流体射流分裂。变形处的通常尺寸约为出口通道4的 尺寸，例如变形处的高度为20-1000微米，更佳地为20-300微米。在图1中，回转构件5示 意地显示成具有中央承载件17，回转构件5围绕该中央承载件17转动。后面的图中还示出 了驱动装置，诸如驱动轴和驱动电动机。出口通道4包含在相对较薄的喷嘴板8中，该喷嘴板8在该实例中可以是由金属 箔片制成的板，厚度为0.3mm。在该实例中，板8中的出口通道4的直径为50 μ m。出口通 道4的横向尺寸可以为2-500微米，更佳地为5-250微米，再佳地为5-100微米。作为压力 调节范围的大小指示，例如平均压力约为0. 5-600巴〔^ 0. 5-600X IO5Pa)。打印头1还可 设有支承板(未示出)，该支承板支承着喷嘴板8，从而喷嘴板8在腔室内的高压下不会塌 陷。图2示意地示出根据本专利技术一实施例的打印头1的立体图。装置1包括驱动电动 机10，该驱动电动机10经由承载部分20设置成邻近于液滴分裂装置的腔室2。腔室2包 括设置成用于接纳加压打印流体的打印流体入口 11。在该示例性实施例中，驱动电动机10 是具有轴12的转动式电动机，该轴12延伸至腔室2且连接至如图1所示的回转构件5。或 者，驱动电动机可设置成回转构件5的一部分，并且/或者例如当不想要密封时，经由磁性 联接与回转构件5连接。在处理例如700-1200°C温度下的熔融金属之类的高温打印液体 时，轴的延伸可提供热屏障从而防止驱动电动机10过热。图3更详细地示出了图2所示的液滴分裂装置1的剖视图。具体地说，驱动电动 机10显示成具有转动轴12，该转动轴12经由密封轴承13、13’延伸穿过腔室2。流体入口 11显示成与腔室2相接触，回转构件5显示成联接至转动轴12。腔室2和承载部分20借 助密封件而相对于彼此密封。由支承板800支承的喷嘴板8设置成固定至腔室2的壁80。 流体出口 4、4’显示成在回转构件5上相对。通过将回转构件5的凹陷底面6搁置抵靠在 中央球形承载件17上，产生小空间15(见图4)。除了球形承载件之外，还可设想流体承载件。凹陷底面6经由通孔14与腔室2的其余部分流体连通。通孔用来使出口通道4、4’附 近的压力平衡化，并且可以减少回转构件5上的轴向力。图4示出图3的示意细节I。凹陷区域15示意地显示成由回转构件5的底面6来 形成。此外，还示出了回转构件5如何对于出口通道4中断地提供封闭。在该实施例中示 出了，回转构件5滑动地连接至底壁8。或者，回转构件可以0-500微米的距离稍稍离开底 板8。较大的距离有利于与腔室2的连通，但会减弱脉冲大小。作为一示例性的说明，出口 通道4的尺寸可以为2-500微米，较佳地约为5-250微米，更佳地为5-100微米，这取决于 打印液体物质3和所想要液滴尺寸，该所想要液滴尺寸可能远远小于50微米。此外，喷嘴 板8可以具有0. 1-3毫米的厚度，它限定了出口通道4的出口通道长度。图5示出了根据本专利技术一实施例的回转构件5的俯视图。如图所示，底面中的变 形处设置成槽口 70，来替代图1所示的凹陷7。还有其它的形式可以是回转构件5中的诸 如波状部、突部、凹陷或通孔，该回转构件5通常是圆盘或圆环。在本专利技术的一个方面，如图 所1所示的一种喷射液滴9以用于打印的方法包括提供用来容纳压力液体3的腔室2，该 腔室包括底板8和出口通道4。除了对打印液体进行加压之外，还可将压力脉冲施加至出口 通道4附近的液体，从而使从出口通道喷出的流体分裂。根据本专利技术的一方面，压力脉冲是 通过转动引起的射流扰动来施加的。通过转动，射流脉冲频率可以远高于20kHz，这可通过 在回转构件5上设置多个变形处而成倍增加。图6示出了本专利技术另一实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液滴分裂装置，包括：腔室，用于容纳加压打印液体；至少一个出口通道，所述出口通道设置在所述腔室中以用于喷射所述打印液体；以及致动器，用于使喷出所述出口通道的流体分裂；其中所述致动器包括设置成与所述出口通道相对的回转构件，所述致动器包括表面变形处，所述表面变形处成形为在所述出口通道附近提供压力脉冲。

【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：RJ胡本，LAM布劳沃斯，A瑞吉菲尔斯，
申请(专利权)人：荷兰应用自然科学研究组织TNO，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]