CN101765502A - 连续式喷射墨滴发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用作连续式喷墨打印机的一部分的液滴发生装置，该装置包括用于提供由第二流体(12)环绕的第一流体(11)的组合流体的通道组且具有入口孔(2)和出口孔(4)的膨胀内腔(3)。该膨胀内腔的横截面积大于任一孔的横截面积，以便该膨胀内腔内的组合流体破碎形成第二流体内的第一流体的液滴，给出口孔还形成喷射装置的喷嘴，第一流体的液滴经由出口孔的通过导致组合射流破碎成组合液滴。

Description

连续式喷射墨滴发生装置

技术领域

本发明涉及连续式喷射装置，特别涉及液滴发生。

背景技术

随着消费打印机市场的增长，喷墨印刷(或打印)业已成为广泛使用的技术，这种技术用来以成像的方式将少量的液体供给到表面上。业已设想并且制造出了按需滴墨(或喷墨)装置和连续滴墨装置。同时，喷墨印刷的主要发展一直是用于伴有基于溶剂的系统的某些应用的水基系统，下面的技术正在被更广泛的应用。

为了产生液滴流，将液滴发生器与所述打印头相关联。所述液滴发生器能通过本领域内所公知的多种机制(或机理)刺激所述打印头内和刚越过所述打印头的流体流，其工作频率能迫使连续式流体流在喷嘴板的附近的特定破碎点处破碎成一系列液滴。在最简单的情形下，这种刺激是在固定频率下进行的，所述固定频率是经过计算的对于特定流体来说是最佳的，并且它与从所述喷口(或喷嘴孔)中喷出的流体射流的特征性液滴间隔匹配。连续形成的液滴之间的距离S与液滴速度U_液滴，和刺激频率f相关：关系式为U_液滴＝f.S。液滴速度与射流速度，U_喷射相关，符合以下公式

$U_{\mathrm{drop}}=U_{\mathrm{jet}}-\frac{\mathrm{\σ}}{\mathrm{\ρ}{U}_{\mathrm{jet}}R}$

其中，σ是表面张力(N/m)，ρ是液体密度(kg/m³)，而R是射流的自然半径(m)。

专利文件U.S.No.3596275披露了用于连续式喷墨记录仪的三种类型的具有恒定速度和质量的固定频率的液滴发生。第一种技术涉及振动喷嘴本身。第二种技术借助于通常安装在伺服所述喷嘴的所述凹腔内的压电变频器对所述喷嘴中的流体施于压力变化。第三种技术涉及用(electrohydrodynamically)EHD(电流体动力学)液滴刺激电极以电流体动力学(EHD)形式激励液体射流。

另外，在高质量印刷(或打印)操作中采用的连续式喷墨系统通常需要小的间隔紧密的具有高度均匀的制造公差的喷嘴。通过这些喷嘴的在压力下受到强制的流体通常会引起小液滴的喷射，这些液滴的大小在若干皮升(pico-liter)的数量级上，它以10-50米/秒的速度运行。这些液滴以范围在数十至数百千赫的频率的速率产生。具有高度一致的几何学和布置的小的间隔紧密的喷嘴可以使用显微机械加工技术来制作，如在半导体行业中所使用的那些技术。一般，通过这些技术生产出的喷嘴通道板是由诸如常用于显微机械加工生产(MEMS)中的硅和其他材料制造的。可以采用具有包括导电率的不同功能特性的多层材料的组合。显微机械加工技术可以包括蚀刻。因此，可以在喷嘴板基片上蚀刻出通孔，以便生产出所述喷嘴。这些蚀刻技术可以包括湿化学方法，惰性等离子体或化学反应等离子体蚀刻方法。用于生产所述喷嘴通道板的显微机械加工方法还可用于所述打印头(或印刷头)上的其它结构。所述其它结构可以包括油墨(或墨液)输送通道和储墨槽。因此，可以通过将基片的表面蚀刻成大的凹部或储槽生产出一系列喷嘴通道，这些凹部或储槽本身是通过从所述基片的另一侧蚀刻形成。

存在有很多已知的喷墨印刷的示例。专利文件US No.5801734披露了一种连续式喷墨印刷的方法。专利文件US No.3596275披露了一种刺激液体射流的方法。专利文件US No.2006/0092230披露了一种对用于连续式喷射装置的刺激油墨液体进行充电的方法。专利文件USNo.7192120是披露新颖的按需喷墨的喷射装置的多项专利的代表。

本发明要解决的问题

常规的连续式喷射装置采用钻孔的喷嘴板。在压力下将油墨或更常见的是液体输送到该板上，导致油墨或液体的射流以高速度喷射。这样一种液体射流本身是不稳定的，并且会破碎形成一系列液滴。这一过程被称作Rayleigh-Plateau不稳定性。同时，这种破碎的物理性质导致适当的明确限定的频率和液滴大小，以便被用于印刷，必须提供扰动，以便控制所述破碎，从而提供固定的频率和液滴尺寸。另外，射流破碎形成液滴处距离喷嘴板的距离是关键性的，因为通常在这个点处需要电极，以便在液滴形成时对它进行充电。所述电极相对所述射流的位置同样是重要的，且因此产生了重大的工程问题。所需要的扰动是通过用压电系统振动所述喷嘴板或所述流体流路径上的其它部件来实现的，通常在共振以及可能采用在共振条件下的声学内腔完成。这种振动提供了高能量压力扰动，所述扰动启动液滴破碎，并因此提供要印刷的固定大小的液滴的规则的输送。

对高频压电系统的需要，与液滴破碎过程的有关方面一起对所述油墨或液体特性造成了严格限制。因此，最常用的油墨具有接近于水的粘度。这又意味着对可在所述工艺过程允许的油墨成分的严格限制。另外，压电系统的使用对于用标准MEMs制造工艺过程实现上述目的来说，从根本上是困难的。因此，通过提供更小的间隔更紧密的喷嘴明显改善解决方案的可能性不大。

在一般的喷墨印刷和特殊的连续式喷墨印刷中的另一个问题是用很多墨液配方印刷的水或溶剂的数量。这通常是必需的，以便确保油墨粘度适合于相关工艺过程。不过，这又需要在印刷的表面上干燥所述墨液而又不破坏所产生的图案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于使用在连续式喷射装置中的液滴发生器，其中，所述初始扰动主要是通过所述流体流动提供的。

根据本发明，提供有一种用作连续式喷墨打印机的一部分的液滴发生装置，所述液滴发生装置包括用于提供由第二流体包围的第一流体的组合流体的通道组，和具有入口孔和出口孔的膨胀内腔，所述膨胀内腔的横截面积大于所述任一孔的横截面积，以便所述膨胀内腔内的组合流体破碎形成所述第二流体内的所述第一流体的液滴，所述出口孔还形成喷射装置的喷嘴，所述第一流体的液滴经由所述出口孔的通过导致组合射流破碎成组合液滴。

本发明的优点

本发明可以在没有振动能量输入的情况下进行高能射流破碎，因此不使用压电装置。因此，所述液滴发生装置完全可以通过MEMS制造工艺过程生产，因此可以获得比常规方法所允许的更高的喷嘴密度。另外，这种制造或生产技术可以将所述液滴发生器和充电设备集成在一起，并因此缓解了两个子系统的明显的对齐或对准的问题。

所述装置的至少一个实施方案可以用较少量的液体进行印刷，因此减轻了在所述基片上干燥所印刷的墨液或油墨的问题。

附图说明

现将结合附图描述本发明，其中：

图1是本发明的液滴发生(器)装置的示意图；

图2是表示从喷嘴中喷出的射流的照片的拷贝；

图3是评估所述装置的共振行为的曲线图；

图4是表示用于实施本发明的装置的示意图；

图5是本发明的发生装置的示意图；

图6是包括本发明的发生器的印刷系统的示意图；

图7表示具有加热器的示例性装置，用以提供特定的相关系；

图8a是随着加热器扰动活动内部液滴形成的照片的拷贝，而图8b是由图8a所示的一组照片编辑的图像；

图9表示外部断开长度的测量；和

图10表示外部断开长度的数据，它是内部液滴大小(或尺寸)的函数。

具体实施方式

在微流体装置内，在不可混溶的第二流体中形成第一流体的流体射流的能力在本技术领域内是公知的。不过，对于这些装置的有用的工作模式要么是″几何学控制的″或″滴下″模式，其中，第一流体的单分散液滴是直接形成的。这些模式披露于S.L.Anna，H.C.Mayer，Phys.Fluids18，121512(2006)的文献中。不过，同样会充分理解的是，当所述流体流速度增加时，第一流体通过造成″几何学控制的″或″滴下″模式原因的孔，并且在该区域外形成射流。所述射流随后破碎成主要由界面或表面张力控制的液滴。这种射流破碎模式被称作Rayleigh-Plateau不稳定性，并且产生所述第一流体的多分散液滴。如果所述第一流体是气体，所述第一流体的液滴当然就是气泡。

值得注意并且迄今为止尚属未知的事实是，在不可混溶的第二流体中的第一流体的射流在通道中的破碎可以通过在形成射流之后提供通道，内腔(或腔室)，和出口孔的膨胀进行调节，以便当所述第一流体的液滴在由通过所述出口孔的射流形成时，它们会干扰在所述内腔或腔室内的流动。为了获得明显的流体扰动，所述液滴横截面积应当是垂直于流动方向的出口孔横截面积的可感觉到的小部分。优选的是，所述液滴横截面积应当大于垂直于流动方向的出口孔横截面积的大约三分之一。所述流体扰动传导返回到所述入口孔，即所述通道首次膨胀的地方，并因此在射流进入内腔时对它产生干扰。由于所述射流本质上是不稳定的。这随后会导致所述射流在与由和所述射流对流的相同的干扰相匹配的位置破碎。这样，如此形成的液滴又会在它从出口孔处排出腔室时提供流体扰动。由此提供有所述射流内在破碎的强化。发生这种强化的频率通过所述内腔或腔室(或膨胀室)内的射流速度与特定的波长相对应。所述流体反馈过程意味着所述最初的扰动一定与所述第一流体的液滴的排出具有固定的相关系，且因此，所述内腔(或膨胀室)能确保选择固定的频率用于特定组的流动条件。所选择的以Hz为单位的频率f，大约为

$f=(n+\mathrm{\β})\frac{U_j}{L}$

其中，U_j是第一流体的射流的速度(m/s)，L是内腔(或膨胀室)的长度(m)，n是整数，而β是根据最终效果确定的0-1之间的数字。这与激光内腔或腔室内的频率选择相当类似。

将会理解的是，所述波长将取决于第一流体的射流的直径。另外，将会理解的是，在察觉破碎之前所需要的射流的长度取决于第一流体和第二流体之间的界面张力，第一流体和第二流体的粘度和流动的速度。因此，所述破碎长度以至所述内腔(或膨胀室)的长度可以通过使用较高的界面张力，较低的第一流体的粘度或较低的流动速度来减少。通过增加垂直于所述流体的内腔的尺寸在不改变出口速度的前提下改变所述内腔中的流动速度也是可能的。

图1是本发明的液滴发生装置的示意图。

横向流聚焦装置1位于膨胀内腔(或膨胀室)3的上游。膨胀内腔3设有入口孔2和出口孔4。喷嘴5位于出口孔4外侧紧靠它的地方。

横向流聚焦装置1是用于产生协流液体射流的标准装置。

在图1中，由第二流体12环绕的第一流体的射流11经由入口孔2通入到宽的通道或内腔3，从而所述第二流体填充环绕所述射流的空间。内腔3具有出口孔4。

可用于考虑射流在空气中的线性方程：

$L_B=\frac{1}{\mathrm{U\α}}\ln \left[\frac{R}{{\mathrm{\ξ}}_i}\right]$

其中，L_B是第一流体的射流的断裂长度(m)，这是从所述入口到所述腔室进行测量的，U是流体速度(m/s)，R是射流半径(m)，α是影响的频率的增长速度(s^-1)(例如，Rayleigh频率f_R～U/(9.02R)[f_R以Hz为单位])，ξ_i是初始扰动(m)的大小。所述增长速度可以通过以下公式获得

${\mathrm{\α}}^2+\frac{3\mathrm{\η}{\left(\mathrm{kR}\right)}^2}{\mathrm{\ρ}{R}^2}\mathrm{\α}-\frac{\mathrm{\σ}}{2\mathrm{\ρ}{R}^3}(1-{\left(\mathrm{kR}\right)}^2){\left(\mathrm{kR}\right)}^2=0$

其中，η是第一流体的粘度(Pa.s)，σ是界面张力(N/m)，而κ是波矢(m^-1)(k＝2πf/U)。因此，可以估算断裂长度L_B，并且将它与内腔长度L进行比较。所述流动速度，表面张力和内腔的长度可以进行人工安排，以便第一流体的射流11在所述膨胀内腔内破碎。在优选实施例中，1/3L＜L_B＜L。

因此，图1中所示的装置锁定在特定频率下，并且构成了用于连续式喷墨印刷装置的适合的液滴发生器。

图2是在所述装置外表示射流的破碎的照片的拷贝。要注意的是，破碎所需要的长度明显比以大致相同的速度排出但是没有所述第一流体在所述膨胀内腔内的规则的破碎的相同组合物的射流所需要的长度短。

图3是表示所述装置的共振行为的估算值的曲线图。在射流破碎的线性接近中，通常假设初始扰动比上文所使用的增长速度a以指数形式增长。因此，初始扰动会以exp(a*τ)形式增长，它的标准化值K₀，表示特定频率下的扰动增长(即，无量纲的波矢kR)相对Rayleigh频率(无量纲的波矢，kR_m)下的相同尺寸的扰动的增长速度，

ξ＝ξ_iexp(αt)，ξ₀＝ξ_iexp(α₀t)

α＝α(kR)，     α₀＝α(kR_m)

$K_0=\frac{\mathrm{\ξ}}{{\mathrm{\ξ}}_0}=\exp \left((\mathrm{\α}-{\mathrm{\α}}_0){\mathrm{\τ}}_B\right)$

其中，a₀是在Rayleigh波长(kR_m)下的增长系数(l/s)，而τ_B是第一流体的射流在Rayleigh频率下破碎成液滴的时间(s)

$t_B=\frac{1}{{\mathrm{\α}}_0}\ln \left[\frac{R_0}{{\mathrm{\ξ}}_i}\right]$

其中，R₀射流半径。因此，对第一流体的初始扰动，P_i0，增长，并且形成液滴，所述液滴随后从所述装置中排出，产生与所述液滴尺寸成比例的流动扰动P_o0。

$P_{o0}=P_{i0}{\left[\frac{k{R}_m}{\mathrm{kR}}\right]}^{1/3}{K}_0$

这个扰动的一部分K_f，在所述(膨胀)内腔内反馈给所述输入扰动，它们的总和又导致了流动扰动。因此，总计的输入扰动，P_i是

$P_{i1}=(P_{i0}+\sin \left(\mathrm{\φ}\right)K_f{P}_{o0})\left[{\left[\frac{k{R}_m}{\mathrm{kR}}\right]}^{1/3}{K}_0\right]$

其中，φ是观察到的反馈给所述输入的输出扰动的相对相(＝k.L，L是有效内腔长度)。因此，这一发展导致了无限的累计，由此给出了该系统的总体增加相对于在Rayleigh频率下的自由Rayleigh射流的增加的关系如下

$\mathrm{Gain}=\frac{{\left[\frac{{\mathrm{kR}}_m}{\mathrm{kR}}\right]}^{1/3}{K}_0}{1-K_f\sin \left(\mathrm{\φ}\right){\left[\frac{k{R}_m}{\mathrm{kR}}\right]}^{1/3}{K}_0}$

在图3中，将增加对无量纲波矢kR进行作图，采用以下参数值：L＝500μm，R₀＝4.4μm，K_f＝0.97，σ＝50mN/m，ρ＝0.973kg/m³，η＝0.9mPα.s。还对在空气中的自由Rayleigh射流的增加进行作图。假设是不可压缩的流体和硬壁，我们预计在出口处的流体扰动大体上等于在入口处的流体扰动，因此，K_f将接近于1。因此，应当理解，在出口处产生的扰动P₀还会扰动在该装置外部的射流，并且导致它以高度规则的方式破碎。就是说，所述共振内腔驱动外部射流的高能量扰动，导致快速而且规则的破碎。

图4是表示实施本发明的装置的示意图。

所述装置包括中央臂13以及上、下臂14。所述上、下臂在接头15处与所述中央臂交汇。这是标准的交叉流动装置。膨胀内腔16的位置紧邻接头15的下游。所述膨胀内腔具有入口喷嘴17和出口喷嘴18。因此，所述交叉流动装置通过(膨胀)内腔16与出口喷嘴18偶接(或联接)。所述膨胀内腔的横截面积比所述入口或出口喷嘴的横截面积大。所述装置是用玻璃制成的。本领域技术人员将会理解的是，任何合适的材料都可用于制造所述装置，包括，但不局限于硬质材料，如陶瓷，硅，氧化物，氮化物，碳化物，合金或适于在一个或多个MEMs加工步骤中使用的任何材料或一组材料。

以相同的压力在上、下臂14中向所述流体聚焦装置供以在100ml的体积中含有288mg的SDS的去离子水。油(癸烷)被供给到中央臂13中并且形成细线，所述细线在管道的变宽的部位或区域，即在膨胀内腔16内破碎成规则的液滴。当所述油液滴横贯出口孔18时，它们开始使形成的组合射流破碎，以便在每一个水滴中囊裹有油滴。另外，还发现当形成规则的油滴时，组合射流破碎的发生明显更接近于出口孔。

在另外的实验中，用中央臂13中的空气和上、下臂14中的去离子水被供给到所述流体聚焦装置。在这种情况下，所述空气线以规则的方式破碎成气泡，而不在所述膨胀内腔内形成空气的长线。然而，这个气泡的规则流股在出口孔处提供了对所述组合射流的足够的扰动，使得所述组合射流在非常短的距离破碎成组合液滴的规则流股。将会理解的是，所述组合液滴含有较少的液体，且因此，对于给定的液滴大小来说，可降低干燥要求。

图5是本发明的发生装置的示意图。这个实施例还包括电极5，所述电极设置成当液滴在断裂点处形成时对它进行充电。这个电极可以是与喷嘴对齐的独立装置或在优选实施例中可以作为液滴发生装置的一部分形成，例如，采用MEMs技术。另外，加热器9和10分别设置在入口孔和出口孔处，这些使得所述液滴发生的相是固定的，以便，例如，随后的充电和/或偏转可以同时进行。本发明的装置能够自由地振动或振荡，因此，在多喷嘴打印机上，每一个喷头，即使在相同的频率下，都是随机的相。为了确保所述液滴的时间是已知的，并因此可以根据需要沉积在所述基片上，每一个喷嘴的相应当优选设定。然后，例如可以对施加在偏转板上的电压进行定时，以便偏转所需要的液滴。另外，可以在出口孔上设置传感器，它同样使得随后进行的充电和/或偏转能够同步。另外，直接或通过第二流体在所述第一流体上施加的扰动如果足够大，会导致第一流体的射流以所施加的扰动的频率破碎。当然，前面所提供的条件

$f=(n+\mathrm{\β})\frac{U_i}{L}$

会使得某些频率能够更容易的产生。

图6是包括本发明的液滴发生装置的印刷系统的示意图。

在这个实施例中，所述液滴发生器包括MEMs制造的电极5。所喷射的液滴每个由所述电极充电。所述液滴的流股随后通过静电偏转电极6，并且使所述液滴选择性地偏转。偏转电极6使得某些液滴到达基片7，使它们被印刷在所述基片上，而其余的液滴被捕获装置13捕获并且送回到所述供墨系统。

图7表示一种装置的示意图，所述装置将流体聚焦装置串接到内腔或腔室装置上，如相对图1所描述的，并且包括扰动所述液体流的装置。将20nm的白金膜和10nm的钛膜蒸发在玻璃毛细管的一面上，以便在每一个入口收缩部分和出口收缩部分形成曲折的电阻加热器图案，所述钛膜紧挨着所述玻璃表面。所述曲折图案是在整个长度上为2微米宽的轨迹，以便为所述加热器提供大约350欧姆的电阻。所述总宽度保持为最低，以便允许与所述流体流动的最大可能频率的相互作用。这个宽度为大约18微米。每一个加热器可以独立供电。尽管每一个加热器具有所需要的作用，(膨胀)内腔入口收缩部分上方的加热器(在图1中为标记2)是最有效的，并因此被用于收集在图8和9中所示出的数据。

通过协调地以频闪观测仪的光照对所述加热器进行脉冲，可以使所述内部液滴破碎的相锁定。所述图像是使用以25Hz的频率工作的标准画面传输摄影机获得的，而液滴形成是在25Hz左右。将高亮度LED用作所述光源，并且为每一个液滴闪光一次。因此，每一个摄影画面是大约1000幅图画的多次曝光。如果所述液滴与所述闪光同步，那么就可以获得单一的清晰图像。否则所述多次曝光会导致模糊的图像，没有清晰可见的液滴。然后可以以加热器脉冲频率函数的形式研究所述破碎现象。图8a表示内部液滴破碎的图像，使所述频闪观测仪的光照相与所述加热器脉冲锁定。频率为24.715kHz，所述油(液滴)是癸烷，而所述外部液体是水。所述癸烷是以41.1psi的压力输送的，而所述水是以65.3psi压力输送的。然后以5Hz的梯度将频率从24.2kHz改变到25.2kHz。对于所获得的每一副图像来说，提取通过每一个液滴的像素的中线，并且将所述象素的中线用来形成新图像的像素栏。所述新图像在图8b中示出，其中，y轴是沿通道中心的距离，而x轴相当于频率。图8b中所示图像的中央部位表示与滤波LED协调的液滴的存在，而左侧和右侧部位表示没有液滴，即模糊不清的多次曝光。因此，在频率的窄带的外侧，所述加热器脉冲不能与液滴的形成相锁定。这是共振液滴形成的直接证据。

另一组实验数据证实了所述共振行为对内部液滴大小的依赖。当每一个内部液滴通过所述出口孔时，它会产生压力脉冲，所述压力脉冲会干扰所述流体流动，并且导致共振。如果所述出口孔还形成射流的话，那么所述压力脉冲还会干扰所述射流，并因此导致所述射流提前破碎。因此，外部射流断开长度是所述压力扰动的强度的良好的指标或计量。所述外部断开长度测量在图9中示出。油和水的输送压力比例是变化的，保持总流量大体上稳定。因此改变所述内部液滴的直径。内部液滴的直径与所述断开长度一起进行光学测量。在图10中，将外部断开长度作为内部液滴直径的函数进行作图。要注意的是，由于所述液滴的直径大于所述通道高度，它们是扁平的，因此，测量的内部液滴直径大体上与内部液滴的横截面积成正比。图10清楚地表明了比所述出口孔横截面积大约1/3大的内部液滴横截面积出现了强的共振行为。

业已结合油或空气和含水组合物的组合射流对本发明进行了说明。本领域技术人员将会理解的是，本发明并不局限于这些流体。本发明特别适用于作为墨液或油墨设计的液体，并且含有，例如，表面活性材料，如活性剂或分散剂或类似材料，聚合物，单体，活性物质，胶乳，颗粒。另外，所述第一流体可以是气体组合物。以上内容不应当被视为穷举所有。

业已结合本发明的优选实施例对本发明进行了详细的说明。本领域技术人员将会理解的是，可以在本发明的范围内进行任何变化和改进。

Claims (19)

1.一种用作连续式喷墨打印机的一部分的液滴发生装置，所述液滴发生装置包括用于提供由第二流体包围的第一流体的组合流体的通道组，和具有入口孔和出口孔的膨胀内腔，所述膨胀内腔的横截面积大于所述任一孔的横截面积，以便所述膨胀内腔内的组合流体破碎形成所述第二流体内的所述第一流体的液滴，所述出口孔还形成喷射装置的喷嘴，所述第一流体的液滴经由所述出口孔的通过导致所述组合射流破碎成组合液滴。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，垂直于流动方向的所述出口孔的横截面积小于所述第一流体的所述液滴的横截面积的大约三倍。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一流体是液体组合物并且距离所述膨胀内腔的入口大约L_B的距离破碎成液滴，所述膨胀内腔的长度为L，和

L_B大于大约(1/3)L，和

L_B小于L。

4.如权利要求1，2或3所述的装置，其特征在于，其包括用于控制位于所述第二流体内的所述第一流体的破碎的额外装置。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制装置包括加热器，所述加热器干扰所述第一流体和/或所述第二流体和/或所述第一流体和所述第二流体的组合物的流动。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制装置包括静电场，所述静电场干扰所述第一流体和/或所述第二流体和/或所述第一流体和所述第二流体的组合物的流动。

7.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制装置包括机械扰动，所述机械扰动干扰所述第一流体和/或所述第二流体和/或所述第一流体和所述第二流体的组合物的流动。

8.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在靠近所述出口喷嘴处设置充电装置，以便对所述组合液滴充电。

9.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置是用硬材料制造的。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述通道大体上是由选自下列一种或多种的硬材料制造的，所述硬材料包括：玻璃，陶瓷，硅、氧化物，氮化物，碳化物，合金，适用于在一个或多个MEMs加工步骤中使用的一种材料或一组材料。

11.一种用于在气体中在高频率和高速度下形成液滴的方法，所述方法包括在通道组内输送第一流体和第二流体，所述流体的界面的特征在于界面张力或界面弹力，环绕所述第一流体的第二流体形成组合射流，所述射流通过具有入口孔和出口孔的膨胀内腔，所述膨胀内腔的横截面积大于任一孔的横截面积，所述膨胀内腔内的第一流体破碎成所述第二流体内的液滴，所述第一流体和第二流体的组合物在所述出口孔的出口处形成射流，并且，所述第一流体的液滴经由所述出口孔的通过导致所述组合射流破碎成液滴。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述流体流过膨胀内腔，其中，垂直于流动方向的所述出口孔的横截面积小于所述第一流体的液滴的横截面积的大约三倍。

13.如权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述第一流体在距离所述膨胀内腔的入口大约L_B的距离破碎成液滴，所述膨胀内腔的长度为L，和

L_B大于大约(1/3)L，和

L_B小于L。

14.如权利要求11，12或13所述的方法，其特征在于，其还包括位于所述第二流体内的所述第一流体的破碎的控制。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，加热器干扰所述第一流体和/或所述第二流体和/或所述第一流体和所述第二流体的组合物的流动。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，静电场干扰所述第一流体和/或所述第二流体和/或所述第一流体和所述第二流体的组合物的流动。

17.如权利要求14所述的方法，其特征在于，机械扰动干扰所述第一流体和/或所述第二流体和/或所述第一流体和所述第二流体的组合物的流动。

18.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述组合液滴在靠近所述出口喷嘴处充电。

19.一种连续式喷墨印刷设备，所述设备包括一个或多个如权利要1-10中任意一项所述的液滴发生装置。

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