[發明專利]用于聲泳打印的設備和方法

有效

• 申請號: 201780059622.3
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN109890619B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: D·福雷斯蒂;J·A·路易斯;A·庫魯姆
• 申請（專利權）人: 哈佛學院院長及董事
• 主分類號: B41J2/14
• 分類號: B41J2/14;B29C64/112;B29C64/20;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 莫戈

1.一種用于聲泳打印的設備，所述設備包括：

聲室，其由聲音反射壁完全或部分地包圍，所述聲音反射壁用于傳輸聲場；

發射器，其位于聲室的第一端處，以用于產生聲場；

室出口，其位于聲室的第二端處，以用于局部地增強聲場并且將聲場傳輸出聲室；和

噴嘴，其位于聲室中，具有突伸到室出口中的噴嘴開口，所述噴嘴開口用于將墨輸送到高強度聲場中并且從聲室輸出；

其中所述室出口在垂直于發射器的縱向軸線的方向上與發射器間隔開距離d_x。

2.根據權利要求1所述的設備，還包括設置在聲室的外部、面向室出口的基底。

3.根據權利要求1或2所述的設備，其中所述室出口具有截面積A和高度H_h，其中616μm²A24.63mm²，并且420μm≤H_h≤14.0mm。

4.根據權利要求1或2所述的設備，其中所述聲音反射壁包括在所述第二端處的聲音反射側壁。

5.根據權利要求4所述的設備，其中所述聲音反射壁包括與發射器相鄰的聲音反射頂壁和與發射器相對的聲音反射底壁。

6.根據權利要求1或2所述的設備，其中所述室出口是聲室的聲音反射底壁中的貫穿厚度的腔。

7.根據權利要求6所述的設備，其中所述貫穿厚度的腔包括延伸超出所述聲音反射底壁的出口部分。

8.根據權利要求1或2所述的設備，其中所述發射器包括壓電換能器、機械振蕩器或磁致伸縮振蕩器。

9.根據權利要求1或2所述的設備，還包括位于聲室中的多個噴嘴、和多個室出口，每個噴嘴具有突伸到室出口之一中的噴嘴開口。

10.根據權利要求9所述的設備，其中至少一些噴嘴和室出口沿著聲室的第一端和第二端之間的x方向間隔開，并且其中至少一些噴嘴和室出口沿著y方向間隔開。

11.根據權利要求1或2所述的設備，其中所述室出口的出口包括出口半徑r_出口1/20dh。

12.根據權利要求1或2所述的設備，其中所述聲室包括長方體形狀。

13.一種聲泳打印的方法，所述方法包括：

在聲室的第一端處產生波長為λ的聲場，所述聲室由聲音反射壁完全或部分地包圍，聲場與聲音反射壁相互作用并且經過聲室；

在聲室的第二端處的室出口中增強聲場，其中所述室出口在垂直于發射器的縱向軸線的方向上與發射器間隔開距離d_x；

將墨輸送到定位在聲室內的噴嘴中，所述噴嘴具有突伸到室出口中的噴嘴開口，墨經過噴嘴并且暴露于噴嘴開口處的增強的聲場；和

預定體積的墨從噴嘴開口噴出并且離開聲室。

14.根據權利要求13所述的方法，其中所述室出口包括截面積A和高度H_h，其中π/4·(0.01)²/λ²≤A≤π/4·(0.2)²/λ²，并且0.30λ≤H_h≤0.60λ或0.80λ≤H_h≤1.0λ。

15.根據權利要求13或14所述的方法，其中所述聲場包括在所述聲室的第二端處與所述室出口相鄰的速度波腹。

16.根據權利要求13或14所述的方法，其中所述聲場包括在聲室的第一端和第二端之間的多個速度波腹。