CN101346236A - 微流喷头的过滤/抽吸结构 - Google Patents

Abstract

微流喷头结构和装配微流喷头结构的方法。该微流喷头结构包括模制的、非纤维抽吸和过滤结构。该抽吸和过滤结构与该微流喷头结构的被过滤流体储藏器固定连接，以使被过滤流体流向与该喷头结构连接的微流喷头。

Description

微流喷头的过滤/抽吸结构

技术领域

本公开涉及微流喷头，尤其涉及微流喷头的改进的过滤和流体传送装置。

背景技术

微流喷头用于喷射包括墨水、冷却液、药物、润滑剂及其它在内的各种各样的流体。一种广泛使用的微流喷头是用在喷墨打印机中的。随着制造微流喷头的工艺不断进步，喷墨打印机不断得到改进。新技术正持续得到发展，提供接近激光打印机的速度和品质的低成本、高可靠性打印机。喷墨打印机一个额外的益处在于能够以激光打印机成本的一小部分并以与激光打印机一样好或更好的品质产生彩色图像。喷墨打印机所展示的所有前述益处也增加了供应者以比其他竞争者成本更加有效的方式提供相当的打印机和这种打印机供应的竞争力。

微流喷射装置可设置有永久性的、半永久性的或可替换的喷头。因为这些喷头需要独特的且相对昂贵的制造技术，所以为一些喷射装置提供永久性或半永久性的喷头。为了保护喷头使其能够长期使用，在流体供应筒和喷头之间使用过滤结构以去除可能会阻塞喷头中的微小流体流动路径的微粒。常规的过滤结构包括必须精确装配到邻近喷头的被过滤流体储藏器上的多重组件。由于过滤结构所需的这些多重组件的原因，这些结构的装配耗费时间并且需要相对较宽的制造公差。

发明内容

鉴于前述问题，本公开的示范性实施例提供一种微流喷头结构和一种装配微流喷头结构的方法。该微流喷头结构包括模制的、非纤维抽吸和过滤结构。该抽吸和过滤结构与该微流喷头结构的被过滤流体储藏器固定连接以使被过滤流体流向与该喷头结构连接的微流喷头。

本公开的另一示范性实施例提供一种为流体供应筒装配微流喷头结构的方法。该方法包括提供模制的、非纤维抽吸和过滤结构。该抽吸和过滤结构与该微流喷头结构的被过滤流体储藏器固定连接以使被过滤流体从供应筒流向与该喷头结构连接的微流喷头。

本公开的又一示范性实施例提供一种流体供应筒运载器。该流体供应筒运载器包括永久性或半永久性的微流喷头结构。该喷头结构包含微流喷头、与该微流喷头流体流动连通的被过滤流体储藏器和与该被过滤流体储藏器固定连接以使被过滤流体流向该被过滤流体储藏器的抽吸和过滤结构。该抽吸和过滤结构包括模制的、非纤维抽吸和过滤元件。

在此描述的这些示范性实施例的一个优势在于可利用整体组件代替多重组件以提供相当的或更好保护的微流喷头。整体组件的使用排除将抽吸和过滤结构装配到微流喷头结构的流体储藏器所需的多个步骤。由于将该整体式组件确定为单一公差，该整体式组件还减少了相对于多部分组件公差而累积的公差累积。

附图说明

通过参照在结合附图考虑时的详细描述，本公开实施例的更多特征和优势会变得更明显。这些附图未按比例，贯穿这几个附图，相同的附图标记表示相同的要素，其中：

图1是流体供应筒及其盖子的未按比例的顶部透视图；

图2是流体供应筒其中的流体出口的未按比例的底部透视图；

图3是包含用于微流喷射装置的多个筒的多筒运载器的未按比例的透视图；

图4是包含负压诱导装置的流体供应筒和用于连接该流体供应筒的微流喷头结构的未按比例的横截面视图；

图5是一部分微流喷头结构的未按比例的横截面分解视图；

图6是依照本公开实施例的一部分微流喷头结构的未按比例的横截面分解视图；以及

图7是包含负压诱导装置的流体供应筒和依照本公开的用于连接该流体供应筒的一部分微流喷头结构的未按比例的横截面视图。

具体实施方式

参照图1和2，这里示出流体筒10的透视图。流体筒10包括刚性主体12和与主体12连接的盖子14。盖子14可包括对主体12充注或再充注流体、例如墨水的入口16。

图2中提供流体筒10的底部透视图。设置流体出口18以使流体流出流体筒10流入下面更详细描述的微流喷头结构。流体筒10还包括充分透明的用于检测流体筒10中流体的存在的面板20。

流体筒10的刚性主体12和盖子14可由包括但不限于金属、塑料、陶瓷等的各种各样的材料制成，假如它们由与它们所容纳的流体相容的材料制成。对于这一点，可用于构成主体12和盖子14的聚合材料可从由以下材料构成的组中选取，这些材料包括：由北卡罗来那州Huntersville的G.E.Plastics出品的不定形热塑聚醚酰亚胺；由E.I.duPont de Nemours和特拉华州Wilmington的公司出品的玻璃填充热塑性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(glass filled thermoplastic polyethyleneterephthalate resin)；由密歇根州Midland的Dow化学公司出品的包含玻璃纤维的间规聚苯乙烯；由G.E.Plastics出品的聚苯醚/耐冲击性聚苯乙烯树脂混合物(polyphenylene oxide/high impact polystyreneresin blend)；以及由G.E.Plastics出品的聚酰胺/聚苯醚树脂(polyamide/polyphenylene ether resin)。

当使用永久性或半永久性喷头时，这些喷头可与多个流体筒运载器22(图3)连接。图3所示的运载器22包括多个用于可替换流体筒10的狭槽。

图4示出流体筒10和包含喷射片26的喷头结构24的横截面视图。喷头结构24可固定或可拆卸地与运载器22连接。喷头结构24包括与喷头结构24的被过滤流体储藏器30连接的抽吸和过滤组件28。

如图4所示，此处流体筒10可具有两个隔间，液体隔间32和负压产生材料容纳腔34。液体流动路径36设置在液体隔间32和负压产生材料容纳腔34之间。负压产生材料容纳腔34可容纳负压诱导装置38，例如粘结泡沫。对于本公开的目的，可使用广泛多样的负压诱导装置38，假如当流体筒10与微流喷头结构24连接时，该装置与流体出口芯40密切接触。这种负压诱导装置38可包括但不限于开放式泡沫(open cell foam)、毡、毛细管容纳材料、吸收材料等等。

但用在这里时，术语“泡沫”和“毡”应当理解为一般是指所需构造的具有互连的空隙空间，也即多孔性和渗透性的网状或开放式泡沫，所谓所需的构造能够使流体留存在该泡沫或毡之内并且能够使其经过这里以所需的速率流动以传送到微流喷射片26。这种类型的泡沫和毡典型地是通过本领域技术人员所熟知的方法制成的聚醚-聚亚安酯材料。适当泡沫的一种商业可用的例子是粘结开放式泡沫，该粘结开放式泡沫是通过多羟基聚合物和甲苯二异氰酸酯的聚合制成的聚亚安酯材料，所产生的泡沫是通过既利用压力又利用热能将泡沫压缩到规定厚度而制成的被压缩的、网状柔性聚酯泡沫。

参照图5，图5示出抽吸和过滤组件28的未按比例的分解视图。该抽吸和过滤组件包括过滤帽42，过滤帽42借助粘结剂、激光焊、超声焊、热熔及类似方式与被过滤流体储藏器的侧壁44固定连接。可以是塑料网或金属丝网46的过滤器46比如借助热熔或激光焊与过滤帽42连接。接下来将芯保持器48压到过滤帽42上并且将芯40压装到芯保持器48中以构成抽吸和过滤组件28。

抽吸和过滤组件28的每一项40、42、46和48都具有制造公差。因此，每一条40、42、46和48的制造公差的总和构成抽吸和过滤组件28的总制造公差。

普通技术人员将会容易认识到本发明不限于图示的实施例。例如，在一个可选的实施例中，可用单个帽覆盖多个被过滤流体储藏器，而且可将四个或更多抽吸和过滤结构置于所述帽中。

如图3和4所示，当筒10被置于运载器22中时，将抽吸和过滤组件28经过流体出口18布置，从而使芯40与筒10的腔34中的负压诱导装置38密切流体流动接触。当通过喷射片26喷射流体时，促使流体借助从负压诱导装置38的流出，经过芯40和过滤器46再充注流体储藏器30。常规的芯40因而由例如聚烯烃粘结纤维之间的毛细路径组成，所述聚烯烃粘结纤维比如说是聚乙烯或聚丙烯纤维。

参照图6和7，其中示出改进的抽吸和过滤装置50。该装置50包括过滤帽52和整体模制的、非纤维抽吸和过滤组件54，构成大体整体式抽吸和过滤装置50。该模制的、非纤维抽吸和过滤组件54可由亲水的、聚合多孔基底构成，该基底由聚烯烃或聚酯材料制成。这种聚合材料可包括烧结的热塑颗粒，构成在从约5微米到约50微米范围内的标称孔尺寸。

在一个可选实施例中，装置50的抽吸和过滤组件54可包括多个多孔区，例如抽吸区和过滤区均具有不同的标称孔尺寸。这种抽吸和过滤组件是由乔治亚州Fairburn的Porex公司出品的并且可根据Smith等人的美国专利US5,432,100和US6,030,558中的一个或多个制成。

抽吸和过滤装置50与被过滤流体储藏器30的侧壁40的连接可通过多种多样的技术来实现，这些技术包括但不限于激光焊、热熔、超声焊、粘结剂及类似方式。由于提供的是基本上整体的装置50，所以仅需要使过滤和抽吸装置50与微流喷头结构24连接的单一步骤。相反，在现有技术的抽吸和过滤装置中，至少需要四个装配步骤使过滤和抽吸装置与微流喷头结构28连接。

而且，因为抽吸和过滤装置50的组件52和54是整体模制的，以构成基本上整体式的装置50，所以对于整个装置50仅需要单一制造公差。因此抽吸和过滤装置50的制造公差可充分小于现存抽吸和过滤组件的复合制造公差。

现在参照图3和7，当筒10被置于运载器22中时，将抽吸和过滤装置50经过流体出口18布置，从而使抽吸和过滤组件54与筒10的腔34中的负压诱导装置38密切流体流动接触。当借助喷射片26喷射流体时，促使流体借助从负压诱导装置38的流出，经过抽吸和过滤组件54再充注流体储藏器30。

根据本公开的所述各个方面和实施例及其几项优势，本领域普通技术人员将会认识到这些实施例容许后附权利要求的精神和范围之内的各种修改、替换和修正。

Claims (20)

1.一种微流喷头结构，包括模制的、非纤维抽吸和过滤结构，该抽吸和过滤结构与该微流喷头结构的被过滤流体储藏器固定连接，以使被过滤流体流向与该喷头结构连接的微流喷射片。

2.如权利要求1所述的微流喷头结构，其中该抽吸和过滤结构包括亲水的、聚合多孔基底和过滤帽，将该过滤帽模制到该多孔基底以构成整体的帽、抽吸和过滤结构。

3.如权利要求1所述的微流喷头结构，其中该抽吸和过滤结构包括亲水的、聚合多孔基底，该基底具有一个或多个不同的多孔区。

4.如权利要求1所述的微流喷头结构，其中该抽吸和过滤结构包括聚酯、聚丙烯、聚乙烯或PET材料。

5.如权利要求1所述的微流喷头结构，其中该抽吸和过滤结构借助从由激光焊、超声焊和热熔构成的组中选取的方法与该被过滤流体储藏器固定连接。

6.如权利要求1所述的微流喷头结构，其中该抽吸和过滤结构与该被过滤流体储藏器粘着连接。

7.如权利要求1所述的微流喷头结构，其中该抽吸和过滤结构包括烧结热塑颗粒，该烧结热塑颗粒构成从约5微米到约50微米范围内的标称孔尺寸。

8.一种用于流体供应筒的微流喷头结构的装配方法，该方法包括以下步骤：

提供模制的、非纤维抽吸和过滤结构；以及

使该抽吸和过滤结构与该微流喷头结构的被过滤流体储藏器固定连接，以使被过滤流体从供应筒流向与该喷头结构连接的微流喷射片。

9.如权利要求8所述的方法，其中该抽吸和过滤结构包括亲水的、聚合多孔基底和过滤帽，将该过滤帽模制到该多孔基底以构成整体的帽、抽吸和过滤结构。

10.如权利要求9所述的方法，其中该过滤帽借助从由激光焊、超声焊和热熔构成的组中选取的方法与该被过滤流体储藏器固定连接。

11.如权利要求9所述的方法，其中该过滤帽与该被过滤流体储藏器借助粘结剂固定连接。

12.如权利要求8所述的方法，其中该抽吸和过滤结构包括亲水的、聚合多孔基底，该基底具有一个或多个不同的多孔区。

13.如权利要求8所述的方法，其中该抽吸和过滤结构包括聚酯、聚丙烯、聚乙烯或PET材料。

14.如权利要求8所述的方法，其中该抽吸和过滤结构包括烧结热塑颗粒，该烧结热塑颗粒构成从约5微米到约50微米范围内的标称孔尺寸。

15.一种流体供应储藏器，包括由权利要求8所述的方法制成的微流喷头结构。

16.一种用于微流喷头的流体供应筒，包括由权利要求8所述的方法制成的微流喷头结构。

17.一种流体供应筒运载器，包括永久性或半永久性微流喷头结构，该喷头结构包括微流喷射片、与该微流喷射片流体流动连通的被过滤流体储藏器以及一抽吸和过滤结构，该抽吸和过滤结构与该被过滤流体储藏器固定连接，以使被过滤流体流向该被过滤流体储藏器，其中该抽吸和过滤结构包括模制的、非纤维抽吸和过滤元件。

18.如权利要求17所述的流体供应筒运载器，其中该抽吸和过滤结构包括亲水的、聚合多孔抽吸和过滤部分以及过滤帽，将该过滤帽模制到该抽吸和过滤部分以构成整体的帽、抽吸和过滤结构。

19.如权利要求17所述的流体供应筒运载器，其中该抽吸和过滤部分包括亲水的、聚合多孔基底，该基底具有至少两个不同的多孔区。

20.如权利要求17所述的流体供应筒运载器，其中抽吸和过滤结构借助从由激光焊、超声焊和热熔构成的组中选取的方法与该被过滤流体储藏器固定连接。

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