CN112976810B - 文丘里管入口打印头 - Google Patents

Abstract

本发明题为“文丘里管入口打印头”。本发明公开了一种用于喷出打印材料的喷射组件，所述喷射组件包括用于向所述打印材料施加压力的致动器，并且还包括喷射组件块，所述喷射组件块限定泵室、会聚部分(即，变窄锥形部)以及结束于从其喷出所述打印材料的液滴的喷嘴的喷嘴孔。实施方式还可包括与所述会聚部分一起形成文丘里管的喉部和发散部分。当所述打印材料经过供应通道的供应端口时，所述会聚部分导致所述打印材料的速度的增加和压力的减少。甚至在从所述喷嘴喷出所述液滴之前，所述压力的减少可导致所述喉部或所述喷嘴孔内的所述液滴体积的至少一部分的替换。

Description

文丘里管入口打印头

技术领域

本教导内容涉及打印领域，并且更具体地讲，涉及用于从喷嘴或孔口喷出打印材料的喷射设计和组件。

背景技术

按需滴墨和连续喷墨打印在文本和图像打印、三维(3D)打印、功能打印、粘结剂喷射和其他打印期间使用。典型的喷射技术包括压电喷墨、热喷墨和气体膨胀喷射。这些常规技术的最大液滴喷出频率至少部分地由替换打印头结构内的喷出打印材料以准备喷出下一液滴所需的时间限制。虽然存在用于引导打印材料通过打印头的许多不同流动路径通道设计和用于喷出打印材料的许多致动器设计，但大多数设计具有窄或受限的通道，打印材料通过该通道从打印材料贮存器流动到终止于从其喷出打印材料的喷嘴中的喷嘴孔。当致动器被击发以从喷嘴喷出打印材料液滴时，该受限通道部分地减小或防止打印材料通过受限通道朝向打印材料贮存器返回的回流。然而，该窄通道可减慢从贮存器通过窄通道的对喷嘴孔的再填充，这对于替换喷出打印材料的体积是必要的。当前，通过优化流动路径限制、仔细控制用于喷出打印材料的驱动压力的波形以及考虑打印头声学来改善再填充打印材料所需的时间。

本发明公开了一种将增加打印速度的打印头设计和使用该打印头设计进行打印的方法，其改善打印材料在打印期间通过该打印头的流量和速度，并且将是受本领域的欢迎补充。

发明内容

以下给出简要的发明内容，以便提供对本教导内容的一个或多个具体实施的一些方面的基本理解。这个发明内容不是全面的概述，也并不旨在标识本教导内容的关键或重要元素，也并不旨在描述本公开的范围。相反，其主要目的仅仅是以简化形式呈现一个或多个概念，作为后面所呈现的具体实施方式的前序。

在本教导内容的一个实施方式中，用于喷出打印材料的喷射组件包括喷射组件块，其中所述喷射组件块限定：泵室；会聚部分，所述会聚部分具有第一端部和第二端部，所述第一端部具有第一宽度，所述第二端部具有第二宽度，其中所述第一宽度比所述第二宽度宽；以及喷嘴孔，所述喷嘴孔结束于从其喷出打印材料的喷嘴。在该实施方式中，所述会聚部分定位在所述泵室和所述喷嘴孔之间，所述会聚部分的所述第一端部靠近所述泵室，所述会聚部分的所述第二端部靠近所述喷嘴孔，并且所述泵室、所述会聚部分和所述喷嘴孔彼此流体连通。所述喷射组件还包括致动器，所述致动器被配置为向所述泵室内的打印材料施加压力。

任选地，所述喷射组件还包括发散部分，所述发散部分具有第三端部和第四端部，所述第三端部具有第三宽度，所述第四端部具有第四宽度，其中所述第三宽度比所述第四宽度窄，所述发散部分定位在所述会聚部分和所述喷嘴孔之间，所述第三端部靠近所述会聚部分，所述第四端部靠近所述喷嘴孔，所述发散部分与所述泵室、所述会聚部分和所述喷嘴孔流体连通，并且所述会聚部分和所述发散部分至少部分地限定文丘里管。所述文丘里管还可包括定位在所述会聚部分和所述发散部分之间并且与其流体连通的喉部，并且所述泵室、所述会聚部分、所述喉部、所述发散部分、所述喷嘴孔和所述喷嘴的径向中心可沿轴线对准。任选地，所述喷射组件块还限定终止于供应端口的供应通道，其中所述供应通道在所述供应端口处开放到所述文丘里管的所述喉部中。所述喷射组件块还可限定终止于供应端口的供应通道，其中所述供应通道开放到所述喷嘴孔中。在一个实施方式中，所述泵室、所述会聚部分、所述喷嘴孔和所述喷嘴的径向中心可沿轴线对准。在一个任选的实施方式中，所述喷射组件还包括所述泵室、所述会聚部分和所述喷嘴孔内的打印材料。

在另一个实施方式中，打印机包括用于喷出打印材料的喷射组件，所述喷射组件包括喷射组件块，其中所述喷射组件块限定：泵室；会聚部分，所述会聚部分具有第一端部和第二端部，所述第一端部具有第一宽度，所述第二端部具有第二宽度，其中所述第一宽度比所述第二宽度宽；以及喷嘴孔，所述喷嘴孔结束于从其喷出打印材料的喷嘴。在该实施方式中，所述会聚部分定位在所述泵室和所述喷嘴孔之间，所述会聚部分的所述第一端部靠近所述泵室，所述会聚部分的所述第二端部靠近所述喷嘴孔，并且所述泵室、所述会聚部分和所述喷嘴孔彼此流体连通。所述打印机还包括：致动器，所述致动器被配置为向所述泵室内的打印材料施加压力；以及壳体，所述壳体包封所述喷射组件。

任选地，所述打印机还包括发散部分，所述发散部分具有第三端部和第四端部，所述第三端部具有第三宽度，所述第四端部具有第四宽度，其中所述第三宽度比所述第四宽度窄，所述发散部分定位在所述会聚部分和所述喷嘴孔之间，所述第三端部靠近所述会聚部分，所述第四端部靠近所述喷嘴孔，所述发散部分与所述泵室、所述会聚部分和所述喷嘴孔流体连通，并且所述会聚部分和所述发散部分至少部分地限定文丘里管。所述文丘里管还任选地包括定位在所述会聚部分和所述发散部分之间并且与其流体连通的喉部。此外，所述泵室、所述会聚部分、所述喉部、所述发散部分、所述喷嘴孔和所述喷嘴的径向中心可沿轴线对准，并且所述喷射组件块还可限定终止于供应端口的供应通道，其中所述供应通道在所述供应端口处开放到所述文丘里管的所述喉部中。在另一个实施方式中，所述喷射组件块还可限定终止于供应端口的供应通道，其中所述供应通道开放到所述喷嘴孔中，并且所述泵室、所述会聚部分、所述喷嘴孔和所述喷嘴的径向中心可沿轴线对准。在一个实施方式中，所述打印机还包括所述泵室、所述会聚部分和所述喷嘴孔内的打印材料。

在另一个实施方式中，用于打印的方法包括：击发致动器以向泵室内的打印材料施加压力；响应于所述致动器的所述击发而增加所述泵室内的所述打印材料的速度；响应于所述致动器的所述击发，使所述打印材料从所述泵室流入会聚部分的第一端部中，流过所述会聚部分并且流动到所述会聚部分的第二端部，其中所述第一端部具有第一宽度，所述第二端部具有第二宽度，并且所述第一宽度比所述第二宽度宽；响应于所述致动器的所述击发，使所述打印材料从所述会聚部分的所述第二端部流入喷嘴孔中，并且使所述打印材料从所述喷嘴孔流动到所述喷嘴；以及响应于所述致动器的所述击发，从所述喷嘴喷出所述打印材料的液滴。

任选地，所述方法还可包括：使所述打印材料从所述会聚部分的所述第二端部流动到喉部；然后使所述打印材料从所述喉部流动到发散部分的第三端部，流过所述发散部分，并且流动到所述发散部分的第四端部。在该实施方式中，所述发散部分的所述第三端部具有第三宽度，所述发散部分的所述第四端部具有第四宽度，所述第三宽度比所述第四宽度窄，并且所述会聚部分、所述喉部和所述发散部分至少部分地限定文丘里管。所述方法还任选地包括执行所述打印材料到所述喷嘴孔中的流动。所述方法还可包括：当所述打印材料穿过所述喉部时，增加所述打印材料的速度；响应于所述速度的所述增加而减少所述喉部内的所述打印材料的压力；以及响应于所述喉部内的所述打印材料的所述压力的所述减小，使所述打印液滴的体积的至少一部分从供应通道再供应通过供应端口并再供应到所述喉部中。随后，所述方法在执行所述再供应之后，执行从所述喷嘴喷出所述打印材料的所述液滴。

进一步任选地，所述方法可包括：当所述打印材料穿过所述喷嘴孔时，增加所述打印材料的速度；响应于所述速度的所述增加而减少所述喷嘴孔内的所述打印材料的压力；以及响应于所述喷嘴孔内的所述打印材料的所述压力的所述减小，使所述打印液滴的体积的至少一部分从供应通道再供应通过供应端口并再供应到所述喷嘴孔中。所述方法然后在执行所述再供应之后，执行从所述喷嘴喷出所述打印材料的所述液滴。所述方法还可包括：响应于所述打印材料流过所述会聚部分并且从所述会聚部分的所述第二端部流入所述喷嘴孔中，减少供应入口处的压力；以及响应于所述供应入口处的所述压力的所述减少，使所述打印材料从供应通道流过所述供应入口，由此替换所述打印材料的所述液滴的体积的至少一部分，其中所述液滴体积的所述部分的所述替换发生在所述致动器的所述击发之后并且发生在从所述喷嘴喷出所述打印材料的所述液滴之前。

附图说明

并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本教导内容的具体实施，并且与描述一起用于说明本公开的原理。在图中：

图1是根据本教导内容的实施方式的喷射组件的示意性截面图。

图2是根据本教导内容的另一个实施方式的喷射组件的示意性截面图。

图3是根据本教导内容的实施方式的具有一个或多个喷射组件的打印机的示意性框图。

应注意的是，附图的一些细节已被简化并被绘制为有利于理解本教导内容，而不是保持严格的结构准确性、细节和比例。

具体实施方式

现在将详细地参考本教导内容的示例性具体实施，附图中示出了这些具体实施的示例。一般来讲和/或在方便的地方，在整个附图中将使用相同的参考标号来指相同、类似或相似的部件。

如本文所用，除非另外指明，否则词语“打印机”涵盖执行用于任何目的的打印输出功能的任何装置，诸如数字复印机、制书机、传真机、多功能机、静电成像设备、3D打印(在本文中也称为“增材制造”)等。除非另外指明，否则词语“聚合物”涵盖由长链分子形成的广泛范围的碳基化合物中的任一种，该长链分子包括热固性聚酰亚胺、热塑性塑料、树脂、聚碳酸酯、环氧树脂和本领域已知的相关化合物。

如上所述，喷射速度或液滴喷出频率至少部分地由可替替换喷出打印材料102的速度限制。一些当前打印头设计包括使用在致动器和从其喷出液滴的喷嘴之间具有大致均匀宽度的通道。(出于本教导内容的目的，除非另外指明，垂直于打印材料通过通道的流测量通道的宽度。)在打印期间喷出的打印材料102的替换通常包括打印材料通过供应入口流入通道中。供应入口的宽度或直径被设计为足够窄以在从喷嘴喷出液滴期间减小或防止打印材料从通道到供应入口中的回流。然而，作为折衷，形成具有窄宽度的供应入口减少了打印材料通过供应入口进入通道的流速。这减少可替换打印材料的速率，继而减小可从喷嘴喷出打印材料的频率。

本教导内容的实施方式可增加喷嘴孔内的打印材料的替换速率，由此增加可从喷嘴喷出打印材料的速度或频率。

图1是根据本教导内容的实施方式的用于喷出打印材料(例如，打印流体)102的喷射组件100的一部分的示意性截面。喷射组件100可为打印头和/或打印机的子组件。喷射组件100包括限定多个通道的喷射组件块104，其中在该示例性实施方式中，多个通道包括至少一个供应通道106，喷嘴孔108(该喷嘴孔终止于或结束于在使用期间从其喷出打印材料102的液滴150的孔口或喷嘴110)、泵通道(即，泵室)112，以及定位在泵室112和喷嘴孔108之间并与其连续的文丘里管114。喷射组件100还包括贮存器116和致动器118，该贮存器储存打印材料102的供应源，该致动器被配置为当致动器118被致动(即，激活或“击发”)时从喷嘴110喷出液滴150。

在图1的示例性实施方式中，供应通道106终止于或结束于供应入口或供应端口120，使得来自供应通道106的打印材料102离开供应端口120进入文丘里管114。贮存器116、供应通道106、泵室112、文丘里管114、喷嘴孔108和喷嘴110彼此流体连通。此外，致动器118定位在泵室112的第一端部处，而文丘里管定位在泵室112的第二端部处，其中第二端部与第一端部相对。虽然图1将块104描绘为材料的实心块，但应当理解，块104可由两个或更多个单独的件或部分组装以简化制造。

取决于打印材料102的特性，致动器118可以是压电致动器、产生气泡或使气泡膨胀的加热设备、磁流体动力学致动器或另一种类型的致动器。打印材料102可以是或包括例如水性油墨或非水性油墨(其各自包括溶剂和颜料)、熔融金属、熔融金属合金、聚合物基油墨或聚合物基树脂(例如，紫外线固化聚合物)、玻璃、陶瓷、在粘结剂喷射期间施加的粘结剂、或形成陶瓷或聚合物的反应物(即，陶瓷前体或聚合物前体)。应当理解，在一些实施方式中，喷射组件100将不包括打印材料102，例如，在制造期间和紧接制造之后，以及在使用之前。在其他实施方式中，喷射组件100将包括打印材料102。另外，本文所描绘和描述的实施方式旨在作为非限制性示例。根据本教导内容的喷射组件可包括为简单起见未描绘的其他结构和/或特征，同时可移除或修改各种描绘的结构和/或特征。

已经发现，与常规喷射组件相比，包括如本文所描绘和描述的文丘里管114的根据本教导内容的喷射组件的模拟导致作为一个或多个液滴150喷出的打印材料102的更快速替换，如下所述。

为了打印该打印材料102的液滴150，击发致动器118，这处于泵室112内的打印材料102上和内部产生压力152。打印材料102在泵室112内具有第一速度，其中第一速度取决于各种因素，诸如由致动器118施加在打印材料102上的力、打印材料102的粘度，以及泵室112和其他连接通道的尺寸。致动器118的击发发起了泵室112内的打印材料102在远离致动器118并朝向喷嘴110的方向上的流动。当打印材料102从泵室112进入文丘里管114时，文丘里管114的会聚部分(即，变窄锥形)130致使打印材料102的流通过会聚部分130的速度在会聚部分130和文丘里管114的喉部138之间的第一边界132处增加到第二速度。该第一边界132是会聚部分130的最窄范围，并且第二速度大于第一速度。从第一边界132(其也是喉部138的起点)到喉部138和文丘里管114的发散部分(即，加宽锥形)136之间的第二边界134，文丘里管114的喉部138保持恒定宽度。喉部138和发散部分136的第二边界134也是喉部138的终点。另外，泵室112、文丘里管114(包括会聚部分130、喉部138和发散部分136)、喷嘴孔108和喷嘴110的径向中心大致沿着轴线A对准。在该实施方式中，打印材料102从会聚部分130流过文丘里管114，流过连接到会聚部分130的喉部138，流过连接到喉部138的发散部分136，并且然后流动到连接到发散部分136的喷嘴孔108。

如图所示，供应通道106在供应端口120处开放到文丘里管114的喉部138中，其中供应端口120定位在第一边界132和第二边界134之间。当打印材料102的流从喉部138进入发散部分136时，发散部分136致使流的速度减少到比第二速度更慢的第三速度，在该点处，流进入喷嘴孔108。然后，压力152行进通过喷嘴孔108的长度，其中压力致使打印材料102的液滴150从喷嘴110喷出。

泵室112和喷嘴孔108之间的文丘里管114，以及打印材料102通过文丘里管114的增加的速度导致在致动器118的击发之后并且在从喷嘴110喷出液滴150期间在咽喉部138内以及在供应端口120处的压力减少。当打印材料102流过供应端口120时，供应端口120处的这种减少的压力致使来自供应通道106的打印材料102通过供应端口120流入文丘里管114的喉部138中，直到从喷嘴110喷出液滴150。因此，在致动器118被击发之后并且在从喷嘴110喷出液滴150之前，开始了打印材料102从供应通道106流入文丘里管114的喉部138以替换喷出打印材料102，使得液滴体积的至少一部分在从喷嘴110喷出液滴150之前被替换。相比之下，对于一些现有的喷射组件设计，直到已喷出液滴之后才开始喷出打印材料的替换。在所替换的液滴被打印之前，根据本教导内容的喷射组件设计比常规设计更快地开始打印材料的替换。因此，即使使用相同的致动器，根据本教导内容的喷射组件的液滴喷出频率也可高于一些当前的喷射组件设计。

图1的喷射组件100设计包括完整文丘里管，其中参考图1的取向，文丘里管114包括在上部范围处和内部的会聚部分130、在中间部分处的咽喉部138处和内部的恒定宽度，以及在下部范围处和内部的发散部分136。在喷出打印材料102的液滴150之前，致动器118击发并且在打印材料102上产生压力152。具体地，压力152发起了打印材料102从泵室112并通过泵室流动到并通过会聚部分130，流动到并通过喉部138，流动到并通过发散部分136，流动到并通过喷嘴孔108以流动到喷嘴110，由此致使从喷嘴110喷出液滴150。当打印材料102的流穿过喉部138时，喉部138内的打印材料102的速度增加，喉部138内的打印材料102的压力减少，并且打印材料102响应于喉部138内的打印材料102的减少的压力而通过供应端口120从供应通道106流入喉部138中。

图2示出了根据本教导内容的另一个实施方式的喷射组件200。图2的喷射组件包括限定多个通道的喷射组件块204，其中在该实施方式中，多个通道包括至少一个供应通道206，喷嘴孔208(该喷嘴孔终止于或结束于在使用期间从其喷出打印材料102的液滴250的孔口或喷嘴210)、泵室212，以及定位在泵室212和喷嘴孔208之间并与其连续的会聚部分230。喷射组件200还包括贮存器116和致动器118，该贮存器储存打印材料102的供应源，该致动器被配置为当致动器118被致动或击发时从喷嘴210喷出液滴250。

在图2的示例性实施方式中，供应通道206终止于或结束于供应端口220，使得来自供应通道206的打印材料102离开供应端口220进入喷嘴孔208。另外，泵室212、会聚部分230、喷嘴孔208和喷嘴210的径向中心大致沿轴线对准。另外，贮存器116、供应通道206、泵室212、会聚部分230、喷嘴孔208和喷嘴210彼此流体连通。此外，致动器118定位在泵室212的第一端部处，而会聚部分230定位在泵室212的第二端部处，其中第二端部与第一端部相对。虽然图2将块204描绘为材料的实心块，但应当理解，块204可由两个或更多个单独的件或部分组装以简化制造。

已经发现，与常规喷射组件相比，包括如本文所描绘和描述的会聚部分230的根据本教导内容的喷射组件的模拟导致作为一个或多个液滴250喷出的打印材料102的更快速替换，如下所述。

为了打印该打印材料102的液滴250，击发致动器118，这处于泵室212内的打印材料102上和内部产生增加的压力252。压力252致使打印材料102在泵室212内具有第一速度，其中第一速度取决于各种因素，诸如由致动器118施加在打印材料102上的力、打印材料102的粘度，以及泵室212和其他连接通道的尺寸。致动器118的击发发起了泵室212内的打印材料102在远离致动器118并朝向喷嘴210的方向上的流动。当打印材料102的流从泵室112进入会聚部分230时，会聚部分230致使打印材料102的流的通过会聚部分230的速度在会聚部分230的边界232处增加到第二速度，其中边界232是会聚部分230的最窄范围并且第二速度大于第一速度。在该实施方式中，在边界232处，会聚部分230结束并且喷嘴孔208开始。从边界232到喷嘴210，喷嘴孔208保持恒定宽度，并且因此打印材料102在其从边界232穿过喷嘴孔208到达喷嘴210时大致保持第二速度。如图所示，供应通道106在供应端口220处开放到喷嘴孔208中，其中供应端口220定位在边界232和喷嘴210之间。当打印材料102通过喷嘴孔108的长度流动到喷嘴210时，该流致使打印材料102的液滴250从喷嘴210喷出。

泵室212和喷嘴孔208之间的会聚部分230，以及打印材料102通过会聚部分230和喷嘴孔208的增加的速度导致在致动器118的击发之后并且在从喷嘴210喷出液滴250期间在供应端口220处的压力减少。当打印材料102流过供应端口220时，供应端口220处的这种减少的压力致使来自供应通道206的打印材料102通过供应端口220流入喷嘴孔208中，直到从喷嘴210喷出液滴250。因此，甚至在从喷嘴210喷出液滴250之前，开始了打印材料102从供应通道106流入喷嘴孔208以替换喷出打印材料102。相比之下，对于一些现有的喷射组件设计，直到已喷出打印材料之后才开始喷出打印材料的替换。甚至在喷出打印材料的液滴之前，根据本教导内容的喷射组件设计开始打印材料的替换。因此，即使使用相同的致动器，根据本教导内容的喷射组件的液滴喷出频率也可高于一些当前的喷射组件设计。

图2的喷射组件200设计包括泵室212、会聚部分230、喷嘴孔208和喷嘴210。在喷出打印材料102的液滴250之前，致动器118击发并且在打印材料102上产生压力252。具体地，压力252发起了打印材料102从泵室212并通过泵室流动到并通过会聚部分230，流动到并通过喷嘴孔208以流动到喷嘴210，由此致使从喷嘴210喷出液滴250。当打印材料102穿过喷嘴孔208时，喷嘴孔208内的打印材料102的速度增加，喷嘴孔208内的打印材料102的压力响应于增加的速度而减少，并且打印材料102响应于喷嘴孔208内的打印材料102的减少的压力而从供应通道206通过供应端口220流入喷嘴孔208中。

在图1中，喷射组件100包括与泵室112、喷嘴孔108、喷嘴110、供应端口120和供应通道106流体连通的会聚部分130。在图2中，喷射组件200包括与泵室212、喷嘴孔208、喷嘴210、供应端口220和供应通道206流体连通的会聚部分230。

利用本教导内容的实施方式，致动器在相对较大的水平表面积(参考图1和图2的取向)上向打印材料施加压力。在泵室内，打印材料具有相对较慢的流速。水平表面积在会聚部分130、230内渐缩至较小的水平表面积。会聚部分致使打印材料加速，这通过文丘里效应减小压力。取决于会聚部分内的水平表面积的减小，压力可减小到低于环境压力，使得即使在液滴150、250的喷出期间，打印材料102也被拉动通过供应端口120、220进入文丘里管114和/或喷嘴孔108、208。关于本教导内容的实施方式的模拟表明，在致动器118被击发期间和之后的一定时间段内，在供应端口处的压力增加和减少。当在会聚部分130、230内建立文丘里流时，压力的增加导致通过供应端口120、220并进入供应通道106、206的短时段的回流。供应端口120处的压力的相对短的增加之后是供应端口120、220处的压力的长得多的减少。当液滴150、250形成时，压力的减少导致打印材料102通过供应端口120、220并进入文丘里管114和/或喷嘴孔108、208的更长时段的流入。在液滴150、250被喷出之后，在致动器118的回拉期间(即，当致动器118松弛时)在喷嘴处形成弯月面。在致动器的回拉期间，通过供应端口120、220的向内流动继续。该设计允许液滴体积的大部分来源于供应通道106、206，而不是来源于由致动器118移位的打印材料102的体积。在当前设计的情况下，液滴体积的大部分源自由致动器移位的而不是来自供应通道106、206的打印材料的体积。根据本教导内容的喷射组件允许甚至在从喷嘴110、210喷出液滴之前开始液滴体积的替换。相比之下，对于常规设计，液滴体积可仅在已从喷嘴喷出液滴之后被替换。因此，与常规设计相比，本教导内容的喷射组件可能以更快的速率和更高的频率喷出液滴。

虽然附图描绘了包括结束于单个喷嘴110、210的单个喷嘴孔108、208的喷射组件100、200，但也设想了包括被布置成单行、网格、阵列等的多个喷嘴孔108、208和喷嘴110、210的喷射组件。这种阵列可具有高密度的喷嘴110并且因此具有高沉积速率和良好分辨率。

图3是描绘根据本教导的实施方式的打印机300的框图。打印机300包括多个打印头302，其中每个打印头302包括具有多个喷射组件306的喷射组件阵列304。多个喷射组件306中的每个喷射组件306可以是或包括如上参照图1和图2所述的喷射组件100、200，或根据本教导内容的另一个喷射组件。打印机300还包括控制器308，该控制器被配置为跨一个或多个数据总线310与打印头302通信。另外，控制器308可被配置为控制其他打印操作，诸如打印机自检、清洁操作、对打印头302和打印头302内的打印材料102的温度监测和控制等。打印头302和控制器308可至少部分地包封在外部壳体312内。

尽管阐述本教导内容的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体示例中给出的数值是尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含一定的误差，这些误差必然是由它们各自的测试测量值中存在的标准偏差引起的。此外，本文所公开的所有范围应理解为涵盖其中所包含的任何和所有子范围。例如，“小于10”的范围可以包括介于(并且包括)最小值0和最大值10之间的任何和所有子范围，即具有等于或大于0的最小值和等于或小于10的最大值的任何和所有子范围，例如1至5。在某些情况下，为参数给出的数值可以采用负值。在这种情况下，表示为“小于10”的范围的示例值可取负值，例如1、-2、-3、-10、-20、-30等。

虽然已经相对于一个或多个实施方式示出了本教导内容，但是可以对所示示例做出改变和/或修改，而不脱离所附权利要求的精神和范围。例如，应当理解，虽然该过程被描述为一系列动作或事件，但本教导内容不受此类动作或事件的排序的限制。一些动作可按不同顺序发生和/或与除本文所述的那些以外的其他动作或事件同时发生。另外，不需要所有的过程阶段来实现根据本教导内容的一个或多个方面或实施方式的方法。应当理解，可添加结构部件和/或处理级，或者可移除或修改现有的结构部件和/或处理级。此外，本文所描绘的动作中的一者或多者可在一个或多个单独的动作和/或阶段中执行。此外，如果术语“包括”、“包含”、“具有”、“带有”或其变体用于具体实施方式和权利要求中，则此类术语旨在以类似于术语“包括”的方式呈包括性。术语“…中的至少一者”用来指可选择所列项目中的一者或多者。如本文所用，相对于诸如A和B之类的项目列表的术语“…中的一者或多者”意指单独的A、单独的B、或A和B。此外，在本文的讨论和权利要求中，相对于一者在另一者“上”的两个材料使用的术语“在…上”意指这两个材料之间的至少一些接触，而“在…上方”意指这两个材料接近，但可能有一个或多个附加居间材料，使得接触是可能的但非必需。“在…上”和“在…上方”均不暗示如本文所用的任何方向性。术语“保形的”描述了底层材料的角度因保形材料而得以保留的涂层材料。术语“约”指示可略微改变所列的值，只要该改变不会导致该过程或结构与所示的实施方式不符即可。最后，“示例性”指示该描述用作示例，而非暗示其是理想的。通过考虑本说明书并实践本文公开内容，本教导内容的其他实施方式对于本领域技术人员将是显而易见的。旨在仅将本说明书和示例视为示例性的，而本教导内容的真实范围和精神由以下权利要求指示。

本专利申请中所使用的相对位置的术语是基于平行于工件的常规平面或工作表面的平面来限定，而与工件的取向无关。本专利申请中所使用的术语“水平”或“横向”被定义为平行于工件的常规平面或工作表面的平面，而与工件的取向无关。术语“竖直”是指与水平垂直的方向。术语诸如“上”、“侧”(如在“侧壁”中)、“较高”、“较低”、“上方”、“顶”和“下”是相对于常规平面或工作表面位于工件的顶表面上来定义，而与工件的取向无关。

Claims (18)

1.一种用于喷出打印材料的喷射组件，包括：

喷射组件块，其中所述喷射组件块限定：

泵室；

会聚部分，所述会聚部分具有第一端部和第二端部，所述第一端部具有第一宽度，所述第二端部具有第二宽度，其中所述第一宽度比所述第二宽度宽；以及

喷嘴孔，所述喷嘴孔结束于从其喷出打印材料的喷嘴，其中：

所述会聚部分定位在所述泵室和所述喷嘴孔之间；

所述会聚部分的所述第一端部靠近所述泵室；

所述会聚部分的所述第二端部靠近所述喷嘴孔；并且

所述泵室、所述会聚部分和所述喷嘴孔彼此流体连通；

发散部分，所述发散部分具有第三端部和第四端部，所述第三端部具有第三宽度，所述第四端部具有第四宽度，其中：

所述第三宽度比所述第四宽度窄；

所述发散部分定位在所述会聚部分和所述喷嘴孔之间；

所述第三端部靠近所述会聚部分；

所述第四端部靠近所述喷嘴孔；

所述发散部分与所述泵室、所述会聚部分和所述喷嘴孔流体连通；并且

所述会聚部分和所述发散部分至少部分地限定文丘里管；以及

致动器，所述致动器被配置为向所述泵室内的打印材料施加压力。

2.根据权利要求1所述的喷射组件，其中所述文丘里管还包括定位在所述会聚部分和所述发散部分之间并且与其流体连通的喉部。

3.根据权利要求2所述的喷射组件，其中所述泵室、所述会聚部分、所述喉部、所述发散部分、所述喷嘴孔和所述喷嘴的径向中心沿轴线对准。

4.根据权利要求2所述的喷射组件，其中所述喷射组件块还限定终止于供应端口的供应通道，其中所述供应通道在所述供应端口处开放到所述文丘里管的所述喉部中。

5.根据权利要求1所述的喷射组件，其中所述喷射组件块还限定终止于供应端口的供应通道，其中所述供应通道开放到所述喷嘴孔中。

6.根据权利要求1所述的喷射组件，其中所述泵室、所述会聚部分、所述喷嘴孔和所述喷嘴的径向中心沿轴线对准。

7.根据权利要求1所述的喷射组件，还包括所述泵室、所述会聚部分和所述喷嘴孔内的打印材料。

8.一种打印机，包括：

喷射组件，所述喷射组件用于喷出打印材料，所述喷射组件包括喷射组件块，其中所述喷射组件块限定：

泵室；

会聚部分，所述会聚部分具有第一端部和第二端部，所述第一端部具有第一宽度，所述第二端部具有第二宽度，其中所述第一宽度比所述第二宽度宽；以及

喷嘴孔，所述喷嘴孔结束于从其喷出打印材料的喷嘴，其中：

所述会聚部分定位在所述泵室和所述喷嘴孔之间；

所述会聚部分的所述第一端部靠近所述泵室；

所述会聚部分的所述第二端部靠近所述喷嘴孔；并且

所述泵室、所述会聚部分和所述喷嘴孔彼此流体连通；

发散部分，所述发散部分具有第三端部和第四端部，所述第三端部具有第三宽度，所述第四端部具有第四宽度，其中：

所述第三宽度比所述第四宽度窄；

所述发散部分定位在所述会聚部分和所述喷嘴孔之间；

所述第三端部靠近所述会聚部分；

所述第四端部靠近所述喷嘴孔；

所述发散部分与所述泵室、所述会聚部分和所述喷嘴孔流体连通；

所述会聚部分和所述发散部分至少部分地限定文丘里管；以及

致动器，所述致动器被配置为向所述泵室内的打印材料施加压力；以及

壳体，所述壳体包封所述喷射组件。

9.根据权利要求8所述的打印机，其中所述文丘里管还包括定位在所述会聚部分和所述发散部分之间并且与其流体连通的喉部。

10.根据权利要求9所述的打印机，其中所述泵室、所述会聚部分、所述喉部、所述发散部分、所述喷嘴孔和所述喷嘴的径向中心沿轴线对准。

11.根据权利要求9所述的打印机，其中所述喷射组件块还限定终止于供应端口的供应通道，其中所述供应通道在所述供应端口处开放到所述文丘里管的所述喉部中。

12.根据权利要求8所述的打印机，其中所述喷射组件块还限定终止于供应端口的供应通道，其中所述供应通道开放到所述喷嘴孔中。

13.根据权利要求8所述的打印机，其中所述泵室、所述会聚部分、所述喷嘴孔和所述喷嘴的径向中心沿轴线对准。

14.根据权利要求8所述的打印机，还包括所述泵室、所述会聚部分和所述喷嘴孔内的打印材料。

15.一种用于打印的方法，包括：

击发致动器以向泵室内的打印材料施加压力；

响应于所述致动器的所述击发而增加所述泵室内的所述打印材料的速度；

响应于所述致动器的所述击发，使所述打印材料从所述泵室流入会聚部分的第一端部中，流过所述会聚部分并且流动到所述会聚部分的第二端部，其中所述第一端部具有第一宽度，所述第二端部具有第二宽度，并且所述第一宽度比所述第二宽度宽；

使所述打印材料从所述会聚部分的所述第二端部流动到喉部；然后

使所述打印材料从所述喉部流动到发散部分的第三端部，流过所述发散部分，并且流动到所述发散部分的第四端部，其中：

所述发散部分的所述第三端部具有第三宽度；

所述发散部分的所述第四端部具有第四宽度；

所述第三宽度比所述第四宽度窄；并且

所述会聚部分、所述喉部和所述发散部分至少部分地限定文丘里管；

响应于所述致动器的所述击发，使所述打印材料从所述发散部分的所述第四端部流入喷嘴孔中，并且使所述打印材料从所述喷嘴孔流动到所述喷嘴；以及

响应于所述致动器的所述击发，从所述喷嘴喷出所述打印材料的液滴。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括：

当所述打印材料穿过所述喉部时，增加所述打印材料的速度；

响应于所述速度的所述增加而减少所述喉部内的所述打印材料的压力；以及

响应于所述喉部内的所述打印材料的所述压力的所述减少，使所述打印材料的所述液滴的体积的至少一部分从供应通道再供应通过供应端口并再供应到所述喉部中；然后

在执行所述再供应之后，执行所述打印材料的所述液滴从所述喷嘴的喷出。

17.根据权利要求15所述的方法，还包括：

当所述打印材料穿过所述喷嘴孔时，增加所述打印材料的速度；

响应于所述速度的所述增加而减少所述喷嘴孔内的所述打印材料的压力；以及

响应于所述喷嘴孔内的所述打印材料的所述压力的所述减少，使所述打印材料的所述液滴的体积的至少一部分从供应通道再供应通过供应端口并再供应到所述喷嘴孔中；然后

在执行所述再供应之后，执行所述打印材料的所述液滴从所述喷嘴的喷出。

18.根据权利要求15所述的方法，还包括：

响应于所述打印材料流过所述会聚部分并且从所述会聚部分的所述第二端部流入所述喷嘴孔中，减少供应入口处的压力；以及

响应于所述供应入口处的所述压力的所述减少，使所述打印材料从供应通道流过所述供应入口，由此替换所述打印材料的所述液滴的体积的至少一部分，

其中所述液滴体积的所述部分的所述替换发生在所述致动器的所述击发之后并且发生在从所述喷嘴喷出所述打印材料的所述液滴之前。