CN103998246B - 流体分配器 - Google Patents

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Abstract

在本文中公开了一种流体分配器。这种流体分配器的示例包括构件和歧管，所述构件被配置成限定多个孔口，流体喷射通过所述多个孔口，所述歧管包括多个流体通路，其每个被配置成相对于所述构件具有不同角度。流体分配器的示例另外包括多个狭槽，所述狭槽的每一个耦合至所述歧管的流体通路中的不同流体通路，以将流体从所述流体通路引导向所述孔口。在本文中公开了流体分配器的另外的特征和修改，流体分配器的其他示例也是如此。

Description

流体分配器
背景技术
例如通过提供有成本效率的可靠印刷装置来向消费者输送质量及价值是存在挑战的。此外，商家可能期望增强它们的印刷装置的性能（例如，通过提高这种印刷装置中的一个或多个部件的运行速度及精度）。
附图说明
以下详细说明参考以下附图，其中：
图1为印刷装置的示例的视图。
图2为印刷组件的示例的视图。
图3为沿着图2的线3-3给出的横截面视图。
图4为构件或印刷头的放大视图的示例。
图5为图3的圆圈区的放大视图。
图6a至图6e示出了气泡清除组件的示例。
图7为流体分配器的一部份的替代示例的放大视图。
图8为流体分配器的一部份的另一示例的放大视图。
图9为流体分配器的一部份的又一示例的放大视图。
图10为流体分配器的一部份的另又一示例的放大视图。
具体实施方式
流体分配器(比如在印刷装置中使用的喷墨印刷头)的可靠性是期望的。流体分配器输出的质量(例如，印刷解析度)也是期望的。生产量(比如，每分钟的印刷输出页)也是设计的考虑因素。
印刷装置10的示例在图1中示出。印刷装置10包括壳体12（印刷装置10的部件被包围在所述壳体12中），储存印刷媒质供给(未示出)的印刷媒质输入托盘14，以及可在箭头18的方向上打开以提供访问内部20的访问门16。印刷装置10另外包括位于内部20的印刷组件22，印刷组件22在印刷媒质由输入托盘14传送到印刷媒质输出托盘24(在此其可由最终使用者收集)时将文本及图像置于印刷媒质上。如从图1可见的，印刷组件22通过支撑组件26安装在印刷装置10的内部20。印刷装置10另外包括用户接口28以控制印刷装置10并提供状态信息至最终用户。应理解，印刷装置10的某些部件在图1中未被示出，比如印刷媒质传送机构，控制电子设备，用于印刷组件22的服务部件，复式机构（duplex）等。
印刷组件22的示例在图2中示出。如从图2可见的，印刷组件22包括流体分配器30以及多个流体容器32，34及36。流体容器32，34及36均被配置成储存经由在图2中所示的连接组件38供给至流体分配器30的流体。在此示例中，该流体为不同颜色的墨，但是在其他示例及应用(例如，定影剂、涂料、生物材料等等）中可不同。虽然在图2中只示出了三个容器，但是应理解，在所示的示例中实际上使用四个。也应理解，其他示例可使用更多或更少数量的流体容器。
流体分配器30包括多个构件40，42，44，46，48，50，52，54，56及58，所述构件的每一个包括多个孔口 (未在图2中示出)，储存在容器32，34及36中的流体最终通过所述孔口喷射。在所示的示例中，每个构件40，42，44，46，48，50，52，54，56及58为印刷头，如以下更完整地描述。流体分配器30另外包括流体输送组件60，其耦合至流体容器32，34及36和构件40，42，44，46，48，50，52，54，56及58以将流体从容器32，34及36引导至构件40，42，44，46，48，50，52，54，56及58的孔口。流体输送组件60被配置成包括气泡清除组件，其将由流体从孔口喷射产生的任何气泡以及由流体的温度上升引起的任何气泡引导至流体容器32，34及36以帮助防止流体输送组件60堵塞。继而，这有助于维持印刷装置10的可靠性，以及其输出印刷质量及生产量。
沿着图2的线3-3给出的横截面视图在图3中示出。如从图3可见的，流体输送组件60包括歧管62，其包括多个不同地倾斜的流体通路64，66，68及70，其每一个被配置成相对于构件44具有不同角度，如所示出。流体输送组件60另外包括多个狭槽72，74，76及78，所述狭槽72，74，76及78的每一个耦合至歧管62的不同流体通路64，66，68及70以将流体从流体通路64，66，68及70引导向构件44的孔口（未在图3中示出）。在图3中所示的示例中，流体输送组件60的取向是在构件44上方的歧管62，构件44继而是在孔口(未示出)上方。此取向允许将气泡从孔口浮力地输送通过构件44并通过歧管62。在图3中所示的示例中，流体通路64引导黄色墨，流体通路66引导洋红色墨，流体通路68引导青色墨，以及流体通路70引导黑色墨。
倾斜的流体通路64，66，68及70形成角度以允许紧密地将邻近交错的构件40，42，44，46，48，50，52，54，56及58放置在流体分配器30的打印条80(参见图2）上。印刷头40，42，44，46，48，50，52，54，56及58的这种成组允许印刷装置10同时印刷越过印刷媒质的全宽度，这提高印刷装置10的生产量。流体输送组件60的歧管62被配置成包括构件40，42，44，46，48，50，52，54，56及58的每一个的附加狭槽及倾斜流体通路(两者都未示出)以引导来自容器32，34及36的流体。这些附加流体通路及狭槽的角度及形状可与对于流体通路64，66，68及70及狭槽72，74，76及78所示出的那些相同或不同。
再次参照图3，流体通路64，66，68及70的每一个由歧管62的壁或构件82，84，86，88及90的不同对来限定，如所示出。如从图3还可见的，狭槽72，74，76及78的每一个由印刷头44的壁或构件92，94，96，98及100的不同对来限定。如从图3还可见的，流体通路64，66，68及70的每一个被配置成邻近流体通路耦合的相应狭槽72，74，76及78具有不同的横截面宽度。
构件或印刷头44的放大视图在图4中示出。可看到狭槽72，74，76及78，以及相应孔口102，104，106及108。印刷头44另外包括多个流体腔室110，112，114及116，所述流体腔室的每一个耦合至狭槽72，74，76及78，并且所述流体腔室的每一个被配置成可由狭槽72，74，76，78中的不同一个接收流体供给。在图4中所示的示例中，流体腔室110经由狭槽72接收黄色墨，流体腔室112接收来自狭槽74的洋红色墨，流体腔室114接收来自狭槽76的青色墨，以及流体腔室116接收来自狭槽78的黑色墨。
如从图4可见的，印刷头44另外包括位于相应流体腔室110，112，114及116中的多个致动器118，120，122及124。致动器118，120，122及124被配置成在致动时可通过相应孔口102，104，106及108中的一个来喷射流体的滴。在图4中所示的示例中，致动器118，120，122及124为电阻器，所述电阻器被激励以加热在相应的腔室110，112，114及116内的流体至沸点以形成通过相应的孔口102，104，106及108喷射的滴。
图3的圆圈区的放大视图在图5中示出。如从图5可见的，歧管62(其限定流体通路66)的构件84、86用粘合剂128附着至基板126(其限定狭槽74)的壁94，96。在此示例中，歧管62由惰性材料制成，比如塑料或其他聚合物、金属或陶瓷，其每一个不与流体相互作用。基板126由适当半导体材料（比如硅）形成。如从图5还可见的，数个致动器120被定位在沉积于基板126上的薄膜层130上。在此示例中，薄膜层130由适当材料制成，其隔离前往定位在其中的致动器120(未示出)的导线。致动器120由任何适当电阻材料制成，比如氮化钨硅，其在对其加功率时加热。构件44形成点火腔室和孔口板二者。构件44的适当材料包括光可成像环氧树脂，比如SU8或介电材料（诸如氧化硅、碳化硅或氮化硅）。
本发明的气泡清除组件的示例在图6a至图6e中示出。更具体地，图6a示出了流体(未示出)的滴134，其已通过激励致动器120以加热流体至充分程度而喷射通过孔口104。容器32，34或36中的一个经由流体通路66及狭槽74供给此流体至腔室112。激励致动器120（其导致喷射的滴134）另外地加热薄膜层130及硅126，这加热所述流体并导致形成气泡136，因为受热流体对于溶解的空气有较低的溶解度。另外，气泡136可能由喷射滴134或者是在再填充腔室112期间吸入空气气泡而形成在流体腔室112中。气泡136本身或结合其他气泡(未示出)可能不期望地堵塞或阻断流体输送组件60。为了帮助防止此事发生，气泡(例如，气泡136)需要通过狭槽74及通路66离开流体腔室112浮力地输送至安全的空气储存位置(未示出）。狭槽74的几何形状和狭槽74、粘合剂128及流体通路66的相对横截面宽度有助于达成此种期望的结果。
如从图6b可见的，气泡136已从其在腔室112中的原始位置(在图6a中所示)行进到在图中所示的狭槽74中的位置。如从图6b还可见的，狭槽74被配置成在朝向粘合剂128远离构件44的方向上锥形地增加。即，狭槽74邻近构件44的横截面宽度小于邻近粘合剂128的横截面宽度。这有助于鼓动气泡136在箭头138的方向上穿过流体行进至图6c中所示的位置。
如从图6d可见的，粘合剂128的横截面宽度被配置成大于邻近狭槽74的横截面宽度。这有助于促进气泡136从狭槽74穿过流体输送到流体通路66，总体如箭头138所示。如还可见的，邻近粘合剂128的流体通路66的横截面宽度被配置成大于粘合剂128。这有助于促进气泡136从粘合剂128输送进入流体通路66，如图6e所示。在某些示例中，粘合剂128的高度被配置成大约小于粘合剂128开口的横截面宽度的一半(1/2)。如从图6e可见的，流体通路66被配置成在朝向流体容器32，34及36远离构件44及粘合剂128的方向上锥形地增加。即，流体通路66的横截面宽度在远离粘合剂128的方向上增加。这有助于鼓动气泡136在箭头138的方向上穿过流体行进至图6e中所示的位置，以及最终到达安全的空气储存位置(未示出）。
流体分配器140的一部份的替代示例的放大视图在图7中示出。如从图7可见的，流体分配器140的流体输送组件142包括被配置成包括多个不同地倾斜的流体通路146，148，150及152的歧管144，所述流体通路的每一个被配置成相对于构件154具有不同角度，如所示出。流体输送组件142另外包括多个狭槽156，158，160及162，所述狭槽的每一个耦合至歧管144的不同的相应流体通路146，148，150及152以将流体从流体通路146，148，150及152引导向构件154的孔口164。在此示例中，狭槽156，158，160及162被配置成具有基本相似的形状。另外，流体通路146，148，150及152的每一个被配置成邻近相应狭槽156，158，160及162具有基本相似的横截面宽度，总体如双箭头166所示。
流体分配器168的一部份的另一示例的放大视图在图8中示出。如从图8可见的，流体分配器168的流体输送组件170包括歧管172，其配置成包括多个不同地倾斜的流体通路174，176，178及180，所述流体通路的每一个被配置成相对于构件182具有不同角度，如所示出。流体输送组件170另外包括多个狭槽184，186，188及190，所述狭槽的每一个耦合至歧管172的不同的相应流体通路174，176，178以将流体从流体通路174，176，178及180引导向构件182的孔口192。在此示例中，与邻近相应的狭槽186，188及190的流体通路176，178及180相比，流体通路174被配置成邻近狭槽184具有较大的横截面宽度，总体如双箭头194及196所示。较大的横截面宽度194允许在狭槽184背面的气泡大小输送穿过流体通路174。因此，总体如双箭头200所示，气泡的尺寸小于流体通路174的任何最小流体宽度。
流体分配器202的一部份的又一示例的放大视图在图9中示出。如从图9可见的，流体分配器202的流体输送组件204包括歧管206，其被配置成包括多个不同地倾斜的流体通路208，210，212及214，所述流体通路的每一个被配置成相对于构件216具有不同角度，如所示出。流体输送组件204另外包括多个狭槽218，220，222及224，所述狭槽的每一个耦合至歧管206的不同的相应流体通路218，220，222及224以将流体由流体通路208，210，212及214引导向构件216的孔口226。在此示例中，狭槽218，220，222及224的每一个被配置成具有不同的几何形状。同样，在此示例中，从图可见，狭槽218被非对称地配置。另外，流体通路208，210，212及214的每一个被配置成邻近相应的狭槽218，220，222及224具有基本相似的横截面宽度，总体如双箭头228所示。狭槽218，220，222及224的每一个被配置成使得最大背面尺寸分别小于流体通路208，210，212及214的最小流体宽度。这是为了限制在狭槽218，220，222及224出口处的气泡大小以分别输送气泡通过通路208，210，212及214。
流体分配器230的一部份的另又一示例的放大视图在图10中示出。如从图10可见的，流体分配器230的流体输送组件232包括歧管234，其被配置成包括多个不同地倾斜的流体通路236，238，240及242，其每一个被配置成相对于构件244具有不同角度，如所示出。流体输送组件232另外包括多个狭槽246，248，250及252，所述狭槽的每一个耦合至歧管234的不同的相应流体通路236，238，240及242以将流体从流体通路236，238，240及242引导向构件244的孔口254。在此示例中，狭槽246，248，250及252被配置成具有基本相似的形状。另外，在此示例中，与邻近的相应狭槽248，250及252的流体通路238，240及242相比，流体通路236被配置成邻近狭槽246具有较大的横截面宽度，总体如双箭头256及258所示。此外，在此示例中，流体通路236的横截面宽度256被配置成小于横截面宽度260以有助于促进气泡输送穿过流体通路236。
尽管已详细描述并说明数个示例，但是显然应理解，所述示例仅旨在以解释和示例的形式。这些示例并非旨在排他性的或旨在将本发明限制为确切的形式或所公开的示例性实施例。修改及变型对本领域技术人员是显而易见。例如，在另一实施例中，致动器118，120，122及124可为转换器而不是电阻器，其被激励以振动，这形成从孔口102，104，106及108喷射的滴。作为另一示例，每个狭槽的横截面宽度可基于与其耦合的特定流体通路来配置，以使得：狭槽的横截面宽度对于相对于所述构件具有较大角度的那些流体通路相对更窄并且对于相对于所述构件具有较小角度的那些流体通路相对更宽。作为又一示例，气泡清除组件被设计成除了出现在流体腔室中的任何那些，还可移除出现在流体输送***的狭槽中的任何气泡。本发明的精神及范围应仅由以下权利要求的用语所限制。
另外，以单数形式涉及一种元件并非旨在表示“一个且仅一个”（除非明确地如此陈述），而是表示“一个或多个”，。此外，没有元件或部件旨在贡献于公众，而无论元件或部件是否在以下权利要求中明确陈述。

Claims (23)

1.一种流体分配器，包括：
构件，其被配置成限定多个孔口，流体通过所述多个孔口喷射；
歧管，其包括不同地倾斜的多个流体通路，所述多个流体通路中的每个被配置成相对于所述构件具有不同角度；以及
多个狭槽，所述多个狭槽中的每一个耦合至所述歧管的所述流体通路中的不同一个，以从所述流体通路向所述孔口引导所述流体。
2.如权利要求1所述的流体分配器，其中，所述狭槽的每一个被配置成具有不同的几何形状。
3.如权利要求2所述的流体分配器，其中，所述狭槽的每一个的不同几何形状基于所述流体通路相对于所述构件的不同角度来配置。
4.如权利要求2所述的流体分配器，其中，所述狭槽的每一个的几何形状被配置成促进将在流体通过所述孔口喷射期间产生的任何气泡从所述狭槽输送到所述流体通路，并配置成促进输送由从所述狭槽至所述流体通路的所述流体的温度上升所产生的任何气泡。
5.如权利要求1所述的流体分配器，其中，所述狭槽的每一个被配置成具有基本相似的形状。
6.如权利要求1所述的流体分配器，其中，所述流体通路中的一个被配置成：在邻近与所述流体通路耦合的狭槽处具有的横截面宽度大于在邻近与所述流体通路中另一个耦合的狭槽处的所述流体通路中所述另一个的横截面宽度。
7.如权利要求1所述的流体分配器，其中，所述流体通路的每一个被配置成在邻近与所述流体通路耦合的所述狭槽处具有基本相似的横截面宽度。
8.如权利要求1所述的流体分配器，其中，所述流体通路的每一个被配置成在邻近与所述流体通路耦合的狭槽处具有不同的横截面宽度。
9.如权利要求1所述的流体分配器，还包括多个流体腔室，所述流体腔室的每一个耦合至所述狭槽中的不同一个并且所述流体腔室的每一个被配置成从所述狭槽中的不同一个接收流体供给。
10.如权利要求9所述的流体分配器，还包括多个致动器，所述多个致动器中的至少一个位于所述流体腔室的每一个中并且所述多个致动器的每一个被配置成在致动时通过所述孔口中的一个喷射所述流体的滴。
11.如权利要求1所述的流体分配器，还包括印刷部件。
12.如权利要求1所述的流体分配器，其中，所述歧管由聚合物、金属及陶瓷中的一种配置。
13.一种流体分配器，包括：
流体容器，其被配置成储存流体；
构件，其被配置成限定多个孔口，所述流体通过所述多个孔口喷射；以及
流体输送组件，其耦合至所述流体容器和所述构件以将流体从所述流体容器引导至所述孔口，并且被配置成包括气泡清除组件，所述气泡清除组件将由所述流体从所述孔口喷射而产生的任何气泡以及由所述流体的温度上升引起的任何气泡，引导至所述流体容器以帮助防止所述流体输送组件堵塞。
14.如权利要求13所述的流体分配器，其中，所述流体输送组件包括耦合至所述孔口的多个狭槽，并且另外地，其中，所述狭槽中的一个被非对称地配置。
15.如权利要求14所述的流体分配器，其中，所述狭槽中的一个比所述狭槽中的另一个相对更宽。
16.如权利要求13所述的流体分配器，其中，所述流体输送组件包括多个不同地倾斜的流体通路。
17.如权利要求16所述的流体分配器，其中，所述不同地倾斜的流体通路的每一个被配置成在从所述构件向所述流体容器的方向上锥形地增加。
18.如权利要求16所述的流体分配器，其中，所述倾斜的流体通路中的一个被配置成在所述构件附近比其他倾斜流体通路相对更宽。
19.如权利要求13所述的流体分配器，还包括印刷部件。
20.一种流体分配器，包括：
印刷头，其被配置成限定多个孔口，所述流体通过所述多个孔口喷射，并且还被配置成限定耦合至所述孔口的多个狭槽，所述狭槽的每一个被配置成在远离所述孔口的方向上输送由流体通过所述孔口喷射产生的任何气泡，以及由所述流体的温度上升引起的任何气泡；
多个流体通路，所述多个流体通路的每一个耦合至所述狭槽中的不同一个并且所述流体通路的每一个被配置成将流体引导至狭槽并且配置成输送气泡离开与其耦合的狭槽而至被配置成储存流体的流体容器；以及
在所述狭槽和所述流体通路之间的粘合剂，所述粘合剂被配置成具有促进气泡从所述狭槽输送至所述流体通路的尺寸。
21.如权利要求20所述的流体分配器，其中，所述狭槽的每一个还被配置成在邻近所述粘合剂处具有第一横截面宽度，并且所述流体通路的每一个还被配置成在邻近所述粘合剂处具有第二横截面宽度，并且另外地，其中，所述第一横截面宽度小于所述第二横截面宽度。
22.如权利要求20所述的流体分配器，其中，所述粘合剂的所述尺寸被配置成具有大于第一横截面宽度并且小于第二横截面宽度的第三横截面宽度。
23.如权利要求20所述的流体分配器，还包括印刷部件。
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