打印設備制造技術

本申請提供一種打印設備，該打印設備包括：流動通道板，包括壓力腔、噴嘴和溝槽，該噴嘴包括出口，壓力腔中容納的墨通過該出口噴出，溝槽設置在噴嘴周圍并且該出口延伸到溝槽中；壓電致動器，用于提供壓力改變以用于噴出壓力腔中容納的墨；以及靜電致動器，用于向噴嘴中容納的墨提供靜電驅動力。

【技術實現步驟摘要】
打印設備
本公開涉及打印設備，更具體地，涉及采用壓電和靜電方法的復合型噴墨打印設備。
技術介紹
噴墨打印設備通過在打印介質的期望區域上噴射微小的墨滴來打印預定圖像。噴墨打印設備根據墨噴射方法可以分為壓電型噴墨打印設備或靜電型噴墨打印設備。壓電型噴墨打印設備通過壓電變形噴射墨，靜電型噴墨打印設備通過靜電力噴射墨。靜電型噴墨打印設備可以使用通過靜電感應噴射墨滴的方法或者在通過靜電力累積充電的顏料之后噴射墨滴的方法。
技術實現思路
本專利技術提供一種打印設備，其能夠通過使用按需滴墨（dropondemand,DOD）方法以高位置精度噴射微小墨滴。額外的方面將部分地在下面的描述中闡述，并將部分地從描述中變得顯然，或者可以通過給出的實施例的實踐而習得。根據本專利技術的一方面，一種打印設備包括：流動通道板，包括壓力腔、噴嘴和溝槽，該噴嘴包括出口，該壓力腔中容納的墨通過出口噴出，該溝槽設置在噴嘴周圍且出口延伸到該溝槽中；壓電致動器，用于提供壓力改變以用于噴出壓力腔中容納的墨；以及靜電致動器，用于向噴嘴中容納的墨提供靜電驅動力。噴嘴可以包括錐形部分（taperedportion），該錐形部分的橫截面積的大小朝向出口減小。用于形成噴嘴和流動通道板之間的邊界的噴嘴壁延伸到溝槽中。噴嘴具有多棱錐形狀。噴嘴壁由選自SiO2、SiN、Si、Ti、Pt和Ni組成的組中的至少一種材料形成。流動通道板可以包括通道形成基板和噴嘴基板，墨通道形成在通道形成基板中，噴嘴和溝槽形成在噴嘴基板中且噴嘴基板結合到通道形成基板，其中噴嘴基板是單晶硅基板。噴嘴壁由SiO2形成。SiO2通過氧化噴嘴基板形成。噴嘴的出口的外徑為NOD且溝槽的深度為TD，打印設備滿足下面的方程：1.]]>當噴嘴的出口的外徑和內徑分別為NOD和NID時，打印設備滿足下面的方程：噴嘴可以包括從錐形部分直線延伸的延伸部分，當噴嘴的出口的內徑為NID且延伸部分的長度為NL時，打印設備滿足下面的方程：根據本專利技術的另一方面，一種打印設備包括：通道形成基板，其中形成壓力腔；噴嘴基板，包括上表面、下表面以及形成在上表面與下表面之間從而與上表面和下表面處于不同水平的階梯表面；以及噴嘴，包括出口且從噴嘴基板的上表面朝向下表面延伸以具有錐形形狀，壓力腔中容納的墨通過出口噴出，在錐形形狀中噴嘴的橫截面積的大小逐漸減小，其中噴嘴穿過階梯表面。噴嘴基板是單晶硅基板，且噴嘴由SiO2形成。當噴嘴的出口的外徑為NOD且階梯表面距離下表面的深度為TD時，打印設備滿足下面的方程：1.]]>當噴嘴的出口的外徑和內徑分別為NOD和NID時，打印設備滿足下面的方程：噴嘴可以包括從錐形部分直線延伸的延伸部分，當噴嘴的出口的內徑為NID且延伸部分的長度為NL時，打印設備滿足下面的方程：根據本專利技術的又一方面，一種打印設備包括：壓力腔；噴嘴基板，包括第一表面和與第一表面相對的第二表面；以及噴嘴，包括出口且形成為具有錐形形狀，壓力腔中容納的墨通過所述出口噴出，在錐形形狀中噴嘴的橫截面積的大小從噴嘴基板的第一表面朝第二表面直到出口逐漸減小。打印設備還可以包括：溝槽，形成在噴嘴基板的噴嘴周圍，且從第二表面朝第一表面凹陷；以及噴嘴壁，用于形成噴嘴和噴嘴基板之間的邊界，其中噴嘴壁延伸到溝槽中。噴嘴可以具有多棱錐形狀。噴嘴的出口的外徑為NOD且溝槽的深度為TD時，打印設備滿足下面的方程：1.]]>噴嘴的出口的外徑和內徑分別為NOD和NID，打印設備滿足下面的方程：附圖說明這些和/或其它方面將從下面結合附圖對實施例的描述中變得顯然和更易于理解，附圖中：圖1是根據本專利技術實施例的打印設備的示意性剖視圖；圖2至圖6是根據本專利技術實施例的噴墨打印設備的示意性剖視圖，這些噴墨打印設備就靜電電壓施加器和地電極的位置及第一靜電電極的形狀而言不同；圖7A是示出圖1的“A”部分的視圖；圖7B是示出形成在根據本專利技術的實施例的噴嘴出口周圍的等勢線的視圖；圖8A、8B、8C、8D、8E、8F、8G、8H、8I、8J、8K、8L是示出形成具有圖7所示的錐形形狀的噴嘴的方法的視圖；圖9是曲線圖，用于示出當根據本專利技術的實施例使用壓電方法和靜電方法的復合方法時，測量墨滴移動的模擬的結果；圖10是曲線圖，用于示出測量根據本專利技術實施例的電場大小的改變隨溝槽的深度與噴嘴出口的外徑的比率而變化的模擬結果；圖11是曲線圖，用于示出測量根據本專利技術實施例的噴嘴中的壓強降隨噴嘴出口的外徑與內徑的比率而變化的模擬結果；圖12是根據本專利技術實施例的包括直線延伸部分的噴嘴的剖視圖；圖13是曲線圖，用于示出測量根據本專利技術實施例的噴嘴中的壓強降隨噴嘴的延長部分的長度而變化的模擬結果；圖14是曲線圖，用于示出測量根據本專利技術實施例的噴嘴中的壓強降隨噴嘴的延長部分的長度和噴嘴出口的內徑的比率而變化的模擬結果；圖15是示出根據本專利技術實施例以滴下模式（drippingmode）噴射墨的過程的視圖；圖16是曲線圖，用于示出根據本專利技術實施例在滴下模式中使用的壓電驅動電壓和靜電驅動電壓的波形；圖17是示出根據本專利技術實施例通過錐噴射模式（cone-jetmode）噴射墨的過程的視圖；圖18是曲線圖，用于示出根據本專利技術實施例在錐噴射模式中使用的壓電驅動電壓和靜電驅動電壓的波形；圖19是示出根據本專利技術實施例通過噴灑模式（spraymode）噴射墨的過程的視圖；以及圖20是曲線圖，用于示出根據本專利技術實施例在噴灑模式中使用的壓電驅動電壓和靜電驅動電壓的波形。具體實施方式在下文，將通過參照附圖解釋本專利技術的示范實施例來詳細描述本專利技術。附圖中相同的附圖標記表示相同的元件。在附圖中，為清晰起見，層的厚度和區域被放大。圖1是根據本專利技術實施例的打印設備的剖視圖。參照圖1，打印設備包括流動通道板110以及分別為噴射墨提供壓力和靜電驅動力的壓電致動器130和靜電致動器140。圖1示出使用壓電和靜電方法的復合型噴墨設備。然而，后面將要描述的噴嘴或溝槽的結構可以用于壓電型噴墨設備或靜電型噴墨設備中。墨通道和用于噴射墨滴的多個噴嘴128形成在流動通道板110中。墨通道可以包括多個墨入口121（墨通過墨入口121進入）和用于容納進入的墨的多個壓力腔125。墨入口121可以形成在流動通道板110的上側且可以連接到墨容器（未示出）。從墨容器供應的墨通過墨入口121進入流動通道板110。多個壓力腔125形成在流動通道板110中，通過墨入口121進入的墨存儲在壓力腔125中。管路122和123及限流器124可以形成在流動通道板110中。管路122和123連接墨入口121和壓力腔125。多個噴嘴128分別連接到壓力腔125。存儲在壓力腔125中的墨通過噴嘴128以小液滴形式噴射。噴嘴128可以在流動通道板110下側形成為單行、兩行或多行。用于分別將壓力腔125和噴嘴128彼此連接的多個阻尼器126可以形成在流動通本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種打印設備，包括：流動通道板，包括壓力腔、噴嘴和溝槽，所述噴嘴包括出口，所述壓力腔中容納的墨通過該出口噴出，所述溝槽設置在所述噴嘴周圍并且所述出口延伸到所述溝槽中；壓電致動器，用于提供壓力改變以用于噴出所述壓力腔中容納的墨；以及靜電致動器，用于向所述噴嘴中容納的墨提供靜電驅動力。

【技術特征摘要】
2011.09.08 KR 10-2011-00913191.一種打印設備，包括：流動通道板，包括壓力腔、噴嘴和溝槽，所述噴嘴包括出口，所述壓力腔中容納的墨通過該出口噴出，所述溝槽設置在所述噴嘴周圍并且所述出口延伸到所述溝槽中；壓電致動器，用于提供壓力改變以用于噴出所述壓力腔中容納的墨；以及靜電致動器，用于向所述噴嘴中容納的墨提供靜電驅動力，其中所述噴嘴包括錐形部分，所述錐形部分的橫截面積的大小朝向所述出口減小，以及用于形成所述噴嘴和所述流動通道板之間的邊界的噴嘴壁延伸到所述溝槽中以形成所述出口。2.如權利要求1所述的打印設備，其中所述噴嘴具有多棱錐形狀。3.如權利要求1所述的打印設備，其中所述噴嘴壁由選自由SiO2、SiN、Si、Ti、Pt和Ni組成的組中的至少一種材料形成。4.如權利要求1所述的打印設備，其中所述流動通道板包括通道形成基板和噴嘴基板，墨通道形成在所述通道形成基板中，所述噴嘴和所述溝槽形成在所述噴嘴基板中并且所述噴嘴基板結合到所述通道形成基板，其中所述噴嘴基板是單晶硅基板。5.如權利要求4所述的打印設備，其中所述噴嘴壁由SiO2形成。6.如權利要求5所述的打印設備，其中所述SiO2通過氧化所述噴嘴基板形成。7.如權利要求1所述的打印設備，其中當所述噴嘴的所述出口的外徑為NOD且所述溝槽的深度為TD時，所述打印設備滿足下面的方程：8.如權利要求1所述的打印設備，其中當所述噴嘴的所述出口的外徑和內徑分別為NOD和NID時，所述打印設備滿足下面的方程：9.如權利要求1所述的打印設備，其中所述噴嘴包括從所述錐形部分直線延伸的延伸部分，當所述噴嘴的所述出口的內徑為NID并且所述延伸部分的長度為NL時，所述打印設備滿足下面的方程：10.一種打印設備，包括：通道形成基板，其中形成壓力腔；噴嘴基板，包括上表面、下表面以及形成在所述上表面與所述下表面之間從而與所述上表面和所述下表面處于不同水平的階梯表面；噴嘴，包括出口且從所述噴嘴基板的所述上表面朝向所述下表...

【專利技術屬性】
技術研發人員：洪英基，姜城圭，鄭在佑，李丞鎬，金重赫，陳勇完，
申請(專利權)人：三星電子株式會社，
類型：發明
國別省市：