打印设备制造技术

本申请提供一种打印设备，该打印设备包括：流动通道板，包括压力腔、喷嘴和沟槽，该喷嘴包括出口，压力腔中容纳的墨通过该出口喷出，沟槽设置在喷嘴周围并且该出口延伸到沟槽中；压电致动器，用于提供压力改变以用于喷出压力腔中容纳的墨；以及静电致动器，用于向喷嘴中容纳的墨提供静电驱动力。

【技术实现步骤摘要】
打印设备
本公开涉及打印设备，更具体地，涉及采用压电和静电方法的复合型喷墨打印设备。
技术介绍
喷墨打印设备通过在打印介质的期望区域上喷射微小的墨滴来打印预定图像。喷墨打印设备根据墨喷射方法可以分为压电型喷墨打印设备或静电型喷墨打印设备。压电型喷墨打印设备通过压电变形喷射墨，静电型喷墨打印设备通过静电力喷射墨。静电型喷墨打印设备可以使用通过静电感应喷射墨滴的方法或者在通过静电力累积充电的颜料之后喷射墨滴的方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种打印设备，其能够通过使用按需滴墨（dropondemand,DOD）方法以高位置精度喷射微小墨滴。额外的方面将部分地在下面的描述中阐述，并将部分地从描述中变得显然，或者可以通过给出的实施例的实践而习得。根据本专利技术的一方面，一种打印设备包括：流动通道板，包括压力腔、喷嘴和沟槽，该喷嘴包括出口，该压力腔中容纳的墨通过出口喷出，该沟槽设置在喷嘴周围且出口延伸到该沟槽中；压电致动器，用于提供压力改变以用于喷出压力腔中容纳的墨；以及静电致动器，用于向喷嘴中容纳的墨提供静电驱动力。喷嘴可以包括锥形部分（taperedportion），该锥形部分的横截面积的大小朝向出口减小。用于形成喷嘴和流动通道板之间的边界的喷嘴壁延伸到沟槽中。喷嘴具有多棱锥形状。喷嘴壁由选自SiO2、SiN、Si、Ti、Pt和Ni组成的组中的至少一种材料形成。流动通道板可以包括通道形成基板和喷嘴基板，墨通道形成在通道形成基板中，喷嘴和沟槽形成在喷嘴基板中且喷嘴基板结合到通道形成基板，其中喷嘴基板是单晶硅基板。喷嘴壁由SiO2形成。SiO2通过氧化喷嘴基板形成。喷嘴的出口的外径为NOD且沟槽的深度为TD，打印设备满足下面的方程：1.]]>当喷嘴的出口的外径和内径分别为NOD和NID时，打印设备满足下面的方程：喷嘴可以包括从锥形部分直线延伸的延伸部分，当喷嘴的出口的内径为NID且延伸部分的长度为NL时，打印设备满足下面的方程：根据本专利技术的另一方面，一种打印设备包括：通道形成基板，其中形成压力腔；喷嘴基板，包括上表面、下表面以及形成在上表面与下表面之间从而与上表面和下表面处于不同水平的阶梯表面；以及喷嘴，包括出口且从喷嘴基板的上表面朝向下表面延伸以具有锥形形状，压力腔中容纳的墨通过出口喷出，在锥形形状中喷嘴的横截面积的大小逐渐减小，其中喷嘴穿过阶梯表面。喷嘴基板是单晶硅基板，且喷嘴由SiO2形成。当喷嘴的出口的外径为NOD且阶梯表面距离下表面的深度为TD时，打印设备满足下面的方程：1.]]>当喷嘴的出口的外径和内径分别为NOD和NID时，打印设备满足下面的方程：喷嘴可以包括从锥形部分直线延伸的延伸部分，当喷嘴的出口的内径为NID且延伸部分的长度为NL时，打印设备满足下面的方程：根据本专利技术的又一方面，一种打印设备包括：压力腔；喷嘴基板，包括第一表面和与第一表面相对的第二表面；以及喷嘴，包括出口且形成为具有锥形形状，压力腔中容纳的墨通过所述出口喷出，在锥形形状中喷嘴的横截面积的大小从喷嘴基板的第一表面朝第二表面直到出口逐渐减小。打印设备还可以包括：沟槽，形成在喷嘴基板的喷嘴周围，且从第二表面朝第一表面凹陷；以及喷嘴壁，用于形成喷嘴和喷嘴基板之间的边界，其中喷嘴壁延伸到沟槽中。喷嘴可以具有多棱锥形状。喷嘴的出口的外径为NOD且沟槽的深度为TD时，打印设备满足下面的方程：1.]]>喷嘴的出口的外径和内径分别为NOD和NID，打印设备满足下面的方程：附图说明这些和/或其它方面将从下面结合附图对实施例的描述中变得显然和更易于理解，附图中：图1是根据本专利技术实施例的打印设备的示意性剖视图；图2至图6是根据本专利技术实施例的喷墨打印设备的示意性剖视图，这些喷墨打印设备就静电电压施加器和地电极的位置及第一静电电极的形状而言不同；图7A是示出图1的“A”部分的视图；图7B是示出形成在根据本专利技术的实施例的喷嘴出口周围的等势线的视图；图8A、8B、8C、8D、8E、8F、8G、8H、8I、8J、8K、8L是示出形成具有图7所示的锥形形状的喷嘴的方法的视图；图9是曲线图，用于示出当根据本专利技术的实施例使用压电方法和静电方法的复合方法时，测量墨滴移动的模拟的结果；图10是曲线图，用于示出测量根据本专利技术实施例的电场大小的改变随沟槽的深度与喷嘴出口的外径的比率而变化的模拟结果；图11是曲线图，用于示出测量根据本专利技术实施例的喷嘴中的压强降随喷嘴出口的外径与内径的比率而变化的模拟结果；图12是根据本专利技术实施例的包括直线延伸部分的喷嘴的剖视图；图13是曲线图，用于示出测量根据本专利技术实施例的喷嘴中的压强降随喷嘴的延长部分的长度而变化的模拟结果；图14是曲线图，用于示出测量根据本专利技术实施例的喷嘴中的压强降随喷嘴的延长部分的长度和喷嘴出口的内径的比率而变化的模拟结果；图15是示出根据本专利技术实施例以滴下模式（drippingmode）喷射墨的过程的视图；图16是曲线图，用于示出根据本专利技术实施例在滴下模式中使用的压电驱动电压和静电驱动电压的波形；图17是示出根据本专利技术实施例通过锥喷射模式（cone-jetmode）喷射墨的过程的视图；图18是曲线图，用于示出根据本专利技术实施例在锥喷射模式中使用的压电驱动电压和静电驱动电压的波形；图19是示出根据本专利技术实施例通过喷洒模式（spraymode）喷射墨的过程的视图；以及图20是曲线图，用于示出根据本专利技术实施例在喷洒模式中使用的压电驱动电压和静电驱动电压的波形。具体实施方式在下文，将通过参照附图解释本专利技术的示范实施例来详细描述本专利技术。附图中相同的附图标记表示相同的元件。在附图中，为清晰起见，层的厚度和区域被放大。图1是根据本专利技术实施例的打印设备的剖视图。参照图1，打印设备包括流动通道板110以及分别为喷射墨提供压力和静电驱动力的压电致动器130和静电致动器140。图1示出使用压电和静电方法的复合型喷墨设备。然而，后面将要描述的喷嘴或沟槽的结构可以用于压电型喷墨设备或静电型喷墨设备中。墨通道和用于喷射墨滴的多个喷嘴128形成在流动通道板110中。墨通道可以包括多个墨入口121（墨通过墨入口121进入）和用于容纳进入的墨的多个压力腔125。墨入口121可以形成在流动通道板110的上侧且可以连接到墨容器（未示出）。从墨容器供应的墨通过墨入口121进入流动通道板110。多个压力腔125形成在流动通道板110中，通过墨入口121进入的墨存储在压力腔125中。管路122和123及限流器124可以形成在流动通道板110中。管路122和123连接墨入口121和压力腔125。多个喷嘴128分别连接到压力腔125。存储在压力腔125中的墨通过喷嘴128以小液滴形式喷射。喷嘴128可以在流动通道板110下侧形成为单行、两行或多行。用于分别将压力腔125和喷嘴128彼此连接的多个阻尼器126可以形成在流动通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种打印设备，包括：流动通道板，包括压力腔、喷嘴和沟槽，所述喷嘴包括出口，所述压力腔中容纳的墨通过该出口喷出，所述沟槽设置在所述喷嘴周围并且所述出口延伸到所述沟槽中；压电致动器，用于提供压力改变以用于喷出所述压力腔中容纳的墨；以及静电致动器，用于向所述喷嘴中容纳的墨提供静电驱动力。

【技术特征摘要】
2011.09.08 KR 10-2011-00913191.一种打印设备，包括：流动通道板，包括压力腔、喷嘴和沟槽，所述喷嘴包括出口，所述压力腔中容纳的墨通过该出口喷出，所述沟槽设置在所述喷嘴周围并且所述出口延伸到所述沟槽中；压电致动器，用于提供压力改变以用于喷出所述压力腔中容纳的墨；以及静电致动器，用于向所述喷嘴中容纳的墨提供静电驱动力，其中所述喷嘴包括锥形部分，所述锥形部分的横截面积的大小朝向所述出口减小，以及用于形成所述喷嘴和所述流动通道板之间的边界的喷嘴壁延伸到所述沟槽中以形成所述出口。2.如权利要求1所述的打印设备，其中所述喷嘴具有多棱锥形状。3.如权利要求1所述的打印设备，其中所述喷嘴壁由选自由SiO2、SiN、Si、Ti、Pt和Ni组成的组中的至少一种材料形成。4.如权利要求1所述的打印设备，其中所述流动通道板包括通道形成基板和喷嘴基板，墨通道形成在所述通道形成基板中，所述喷嘴和所述沟槽形成在所述喷嘴基板中并且所述喷嘴基板结合到所述通道形成基板，其中所述喷嘴基板是单晶硅基板。5.如权利要求4所述的打印设备，其中所述喷嘴壁由SiO2形成。6.如权利要求5所述的打印设备，其中所述SiO2通过氧化所述喷嘴基板形成。7.如权利要求1所述的打印设备，其中当所述喷嘴的所述出口的外径为NOD且所述沟槽的深度为TD时，所述打印设备满足下面的方程：8.如权利要求1所述的打印设备，其中当所述喷嘴的所述出口的外径和内径分别为NOD和NID时，所述打印设备满足下面的方程：9.如权利要求1所述的打印设备，其中所述喷嘴包括从所述锥形部分直线延伸的延伸部分，当所述喷嘴的所述出口的内径为NID并且所述延伸部分的长度为NL时，所述打印设备满足下面的方程：10.一种打印设备，包括：通道形成基板，其中形成压力腔；喷嘴基板，包括上表面、下表面以及形成在所述上表面与所述下表面之间从而与所述上表面和所述下表面处于不同水平的阶梯表面；喷嘴，包括出口且从所述喷嘴基板的所述上表面朝向所述下表...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪英基，姜城圭，郑在佑，李丞镐，金重赫，陈勇完，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：