[发明专利]流体喷射器和设备上的非润湿涂层的图案

说明书

技术领域

本发明涉及流体喷射器上的涂层、用于清扫流体喷射器的外表面的设备及相关方法。

背景技术

流体喷射器(如墨喷打印头)通常具有内表面、喷射流体的孔、以及外表面。当流体从孔喷出时，流体可能聚集在流体喷射器的外表面上。当流体聚集在邻近孔的外表面上时，从孔喷出的其余流体可能偏离所需的前进路径，或者通过与聚集的流体的相互作用(例如，由于表面张力)而被完全遮断。

诸如特氟 和氟碳聚合物(fluorocarbon polymer)等非润湿涂料可用于涂覆表面。然而，特氟 和氟碳聚合物通常是柔性的，并且不是耐用涂料。这些涂料还可能昂贵，并且难以形成图案(pattern)。

发明内容

本发明公开一种流体喷射器，该流体喷射器具有内表面、外表面、允许与所述内表面接触的流体喷出的孔、所述外表面的第一非润湿区域、以及所述外表面的润湿性大于所述第一非润湿区域的一个或多个第二区域。

实施方式可包括一个或多个以下特征。所述第一非润湿区域可邻接所述孔并且完全包围所述孔。所述第二区域可具有接近所述孔的一个或多个部分和远离所述孔的一个或多个部分。所述第二区域可具有随着与所述孔的距离的增大而增大的横向尺寸。所述非润湿区域可由聚合物或单体形成。所述聚合物可为氟碳聚合物，而所述单体可为硅基单体。所述硅基单体可含有一个或多个氟原子。所述非润湿区域可由吸附有烷烃硫醇单体(alkanethiol monomer)的金层形成。所述第二区域可由硅、二氧化硅或氮化硅形成。所述流体喷射器可具有多个孔，而各孔可以共面。所述孔可以空间周期设置，并且所述第一非润湿区域可沉积为一种图案，所述图案包 括以相同于所述孔的空间周期复制的单元格(unit cell)。

本发明还公开一种清扫一个或多个流体喷射器的方法。在某些实施方式中，所述方法包括将面板可拆卸地固定到流体喷射器以及横跨所述面板横向地移动擦拭器。所述擦拭器可不直接接触所述流体喷射器。所述擦拭器可为刮板、刷或海绵。在替代实施方式中，可将例如空气等气体流施加到所述外表面。在再一实施方式中，可对所述外表面施加真空抽吸。

某些实施方式可具有一个或多个以下优势。可将流体从紧密围绕所述孔的区域移除，使得喷射流体的排放更稳定。与未经涂覆的流体喷射器相比，对已涂覆的流体喷射器来说，可不用进行清扫步骤，或者可以进行较少次数的清扫，使得流体喷射器的寿命增加并且打印速率更快。可消除擦拭器与流体喷射器的表面之间的接触，从而降低对外表面的磨损并增加流体喷射器寿命。可不必使用擦拭部件，从而允许制造更小的部件并降低部件的制造成本。

附图说明

图1A是未经涂覆的流体喷射器的实施方式的截面图。

图1B是图1A的流体喷射器在外表面上沉积有图案化的非润湿层的实施方式的截面图。

图1C是图1A的流体喷射器在外表面上具有图案化的非润湿涂层的实施方式的截面图，其中所述非润湿层包括中间金层和外部烷烃硫醇单层。

图2A是未经涂覆的流体喷射器的一个实施方式的外表面的俯视图。

图2B-2E是图2A的流体喷射器在外表面的一些部分上沉积有图案化的非润湿层的实施方式的俯视图。

图3A是流体喷射器阵列和被拆下的面板的实施方式的视图。

图3B是图3A的实施方式将面板安装到流体喷射器阵列的外表面的视图。

图4A、4B分别是图3A、3B中的实施方式的透视图。

图5A是流体正从部分流体喷射器喷出的流体喷射器的实施方式的截面图。

图5B是图5A的流体喷射器阵列安装了面板的实施方式的截面图，其中流体小滴粘附到外表面的一些部分。

图5C是图5B的实施方式的截面图，其中擦拭器从外表面移除粘附的流体小滴。

图5D是图5C的实施方式的截面图，其中外表面粘附的流体小滴已被清除，并且面板已被移除。

图6是安装了面板的流体喷射器阵列的实施方式的透视图，其中擦拭器横跨面板而滚动。

图7是外表面的一些部分上沉积有另一实施方式的图案化的非润湿层的流体喷射器的俯视图。

图8是使用两个辊来从外表面的未涂覆区域移除流体的流体喷射器的端视图。

各图中的相同引用符号表示相同元件。

具体实施方式