背景技術(shù):
噴墨打印機(jī)可以用于通過(guò)將打印機(jī)流體的微滴推動(dòng)到紙或其它打印機(jī)介質(zhì)上而打印文本、照片、或其它圖像。這種打印機(jī)可以包括用于將打印機(jī)流體提供給一個(gè)或多個(gè)打印頭的一個(gè)或多個(gè)打印機(jī)流體貯室。這種貯室可以容納不同類(lèi)型的打印機(jī)流體(例如不同的彩色打印機(jī)流體),從而允許打印機(jī)以單色以及彩色圖像進(jìn)行打印。
附圖說(shuō)明
為了詳細(xì)地描述各種實(shí)例,現(xiàn)在將參照附圖,在附圖中:
圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)例的處于打開(kāi)狀態(tài)的打印頭的一部分的俯視圖。
圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)例的處于部分密封狀態(tài)的圖1的打印頭的一部分的俯視圖。
圖3是根據(jù)另一個(gè)實(shí)例的處于打開(kāi)狀態(tài)的打印頭的一部分的俯視圖。
圖4是根據(jù)另一個(gè)實(shí)例的處于部分密封狀態(tài)的打印頭的一部分的俯視圖。
圖5是圖解說(shuō)明根據(jù)一個(gè)實(shí)例的方法的流程圖。
圖6a是根據(jù)一個(gè)實(shí)例的在打印頭制造期間打印頭的一部分的俯視圖。
圖6b是圖6a的打印頭的一部分的剖視圖。
圖7a是根據(jù)一個(gè)實(shí)例的在打印頭制造期間打印頭的一部分的俯視圖。
圖7b是圖7a的打印頭的一部分的剖視圖。
圖8a是根據(jù)一個(gè)實(shí)例的在打印頭制造期間打印頭的一部分的俯視圖。
圖8b是圖8a的打印頭的一部分的剖視圖。
圖9a是根據(jù)一個(gè)實(shí)例的在打印頭制造期間打印頭的一部分的俯視圖。
圖9b是圖9a的打印頭的一部分的剖視圖。
圖10a是根據(jù)一個(gè)實(shí)例的在打印頭制造期間打印頭的一部分的俯視圖。
圖10b是圖10a的打印頭的一部分的剖視圖。
圖11a是根據(jù)一個(gè)實(shí)例的在打印頭制造期間打印頭的一部分的俯視圖。
圖11b是圖11a的打印頭的一部分的剖視圖。
圖12a是根據(jù)一個(gè)實(shí)例的在打印頭制造期間打印頭的一部分的俯視圖。
圖12b是圖12a的打印頭的一部分的剖視圖。
圖13a是根據(jù)一個(gè)實(shí)例的在打印頭制造期間打印頭的一部分的俯視圖。
圖13b是圖13a的打印頭的一部分的剖視圖。
圖14a是根據(jù)一個(gè)實(shí)例的在打印頭制造期間打印頭的一部分的俯視圖。
圖14b是圖14a的打印頭的一部分的剖視圖。
圖15a是根據(jù)一個(gè)實(shí)例的在打印頭制造期間打印頭的一部分的俯視圖。
圖15b是圖15a的打印頭的一部分的剖視圖。
圖16是根據(jù)一個(gè)實(shí)例的打印機(jī)的圖示。
符號(hào)和術(shù)語(yǔ)
在以下的描述和權(quán)利要求中,術(shù)語(yǔ)“包含(including)”和“包括(comprising)”是以開(kāi)放式的方式而使用,因此應(yīng)被解釋為表示“包括但不限于....”。本文中用來(lái)修飾一個(gè)值的術(shù)語(yǔ)“大約”意圖是基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的認(rèn)識(shí)而確定,并且可以例如表示該值的+/-10%。
具體實(shí)施方式
以下的描述是針對(duì)本公開(kāi)的各種實(shí)例。盡管一個(gè)或多個(gè)的這些實(shí)例可以是優(yōu)選的,但所公開(kāi)的實(shí)例不應(yīng)被看做是或者用來(lái)限制本公開(kāi)(包括權(quán)利要求)的范圍。另外,以下的描述具有廣泛的應(yīng)用,并且對(duì)任何實(shí)例的描述意圖只是對(duì)該實(shí)例的說(shuō)明,而并非意圖暗示本公開(kāi)(包括權(quán)利要求)的范圍局限于該實(shí)例。
本公開(kāi)的某些實(shí)施例涉及包括止回閥的打印頭,這些止回閥可以排除并且/或者顯著地減少通過(guò)打印頭中電阻器的噴發(fā)用以從打印頭中噴射油墨所形成的打印機(jī)流體的后泄(blowback)。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,這種打印頭包括:(1)主打印機(jī)流體管線;(2)與主打印機(jī)流體管線流體連通用以接收來(lái)自主打印機(jī)流體管線的打印機(jī)流體的噴發(fā)室;(3)位于噴發(fā)室中的電阻器,該電阻器接收電子流以使電阻器加熱并且從打印頭中噴射打印機(jī)流體微滴;和(4)位于噴發(fā)室中用光刻法制造的止回閥。在該實(shí)施例中,止回閥可以例如可開(kāi)啟從而允許用打印機(jī)流體填充噴發(fā)室并且可閉合從而至少部分地將主打印機(jī)流體管線密封從而防止由電阻器所造成的打印機(jī)流體后泄。
本公開(kāi)的某些實(shí)施例與現(xiàn)有的打印頭相比可以顯現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。例如,在一些實(shí)施例中,這種止回閥的使用可以導(dǎo)致打印頭熱性能的改善。例如,熱噴墨(tij)裝置的熱性能可以通過(guò)排除和/或顯著地減少打印機(jī)流體后泄而得以改善,這可以減少用于液滴噴射的能量的量。通過(guò)降低用于液滴噴射能量的量,打印頭可以被設(shè)計(jì)用于較小的電阻器,這將導(dǎo)致熱輸出的相應(yīng)減少。例如,在一些實(shí)施例中,與常規(guī)電阻器相比電阻器的尺寸可以減小達(dá)50%,這可以導(dǎo)致50%的熱輸出的提高。由于止回閥使用所導(dǎo)致的打印頭效率提高可以降低打印頭的操作溫度,因此可以因此減小被排出空氣的量。排出的空氣是打印頭的常見(jiàn)失效模式。在一些實(shí)施例中,打印頭可以更快地運(yùn)行并且保持相同的溫度因?yàn)榇蛴C(jī)流體微滴被更高效率地噴射。就其中將止回閥使用于壓電噴墨(pij)打印頭的某些實(shí)施例而言,止回閥可以例如在液滴噴射期間提供聲阻尼。當(dāng)回顧描述和附圖時(shí),本文中所給出實(shí)施例的其它優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見(jiàn)的。
圖1和圖2示出了示例性打印頭100。在此具體實(shí)施例中,打印頭100包括主打印機(jī)流體管線102。打印頭100還包括噴發(fā)室104,該噴發(fā)室104與主打印機(jī)流體管線102流體連通以便接收來(lái)自主打印機(jī)流體管線102的打印機(jī)流體。打印頭100還包括位于噴發(fā)室104中的電阻器106。打印頭100還包括位于噴發(fā)室104中的用光刻法制造的止回閥108。止回閥108可開(kāi)啟從而允許用打印機(jī)流體填充噴發(fā)室104并且可閉合從而至少部分地將主打印機(jī)流體管線102密封以防止由電阻器106所造成的打印機(jī)流體后泄。下面提供關(guān)于打印頭100的各種部件和功能的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。
本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“用光刻法制造”可以例如指代用于使膜或基底主體的各部分圖案化的感光成像材料的微制造的合適工藝。下面對(duì)一個(gè)示例性的光刻制造工藝進(jìn)行描述并且結(jié)合圖5-圖15而圖示說(shuō)明。這種工藝可以例如利用光將幾何圖案從光掩膜轉(zhuǎn)移至在基底上的光敏感化學(xué)“光刻膠”。然后,一系列的化學(xué)處理可以將曝光圖案雕刻進(jìn)入、或者使新材料能夠沉積于位于光刻膠下面的材料上的期望圖案中。
本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“打印機(jī)”可以例如指代獨(dú)立的打印機(jī)以及能夠進(jìn)行打印的其它機(jī)器。例如,本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“打印機(jī)”可以指代提供打印以及非打印功能的一體化裝置,例如組合打印機(jī)、3d打印機(jī)、掃描儀、和傳真機(jī)。將用于本文中所描述打印頭的合適打印機(jī)的一個(gè)實(shí)施例示于圖16,并且下面將詳細(xì)地描述。另外,術(shù)語(yǔ)“打印”可以例如指代任何合適的技術(shù),例如噴射、噴涂、推進(jìn)、沉積等。
本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“噴墨打印機(jī)”是為了方便而使用,并且意圖僅指代基于油墨的打印機(jī)。也就是說(shuō),術(shù)語(yǔ)“噴墨打印機(jī)”可以例如指代打印任何合適打印機(jī)流體的打印機(jī)。本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“打印機(jī)流體”可以指代例如打印機(jī)油墨以及合適的非油墨流體。例如,打印機(jī)流體可以包含預(yù)處理劑(pre-conditioner)、光澤劑、固化劑、彩色油墨、灰色油墨、黑色油墨、金屬油墨、優(yōu)化劑(optimizer)等。使用于噴墨打印機(jī)的合適的油墨可以是例如水基墨、乳液油墨等。在一些實(shí)施例中,打印機(jī)流體可以采用水性或溶劑打印機(jī)流體的形式,并且可以是任何合適的顏色,例如黑色、青色、洋紅色、黃色等。在一些實(shí)施例中,打印頭100可以采用熱噴墨(tij)打印頭的形式,并且將電阻器106用于加熱打印機(jī)流體以便將打印機(jī)流體微滴從打印頭100中噴射出。在一些實(shí)施例中,打印頭100是采用壓電噴墨(pij)打印頭的形式,并且將電阻器106用于啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器以便將打印機(jī)流體微滴從打印頭100中噴射出。
本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“打印介質(zhì)”例如指代打印頭(例如,打印頭100)可以在其上面進(jìn)行打印的任何形式的介質(zhì)。例如,打印介質(zhì)可以采用計(jì)算機(jī)紙、照相紙、紙信封的形式,或者類(lèi)似的紙介質(zhì)。這種打印介質(zhì)可以是標(biāo)準(zhǔn)的矩形紙張尺寸,例如信函、a4或11×17。應(yīng)理解的是,在一些實(shí)施例中打印介質(zhì)可以采用合適的非矩形和/或非紙介質(zhì)的形式,例如衣物、木材、或其它合適的材料。例如,在一些實(shí)施例中,本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“打印機(jī)介質(zhì)”可以指代用于三維(3d)打印的建造材料的底層。
如上所述,打印頭100包括主打印機(jī)流體管線102,該管線102與噴發(fā)室104流體連通以便將打印機(jī)流體提供至噴發(fā)室104(利用如下所述的止回閥室)。術(shù)語(yǔ)“主打印機(jī)流體管線”通??梢灾复诖蛴☆^100中的任何合適的打印機(jī)流體通道,該打印機(jī)流體通道將噴發(fā)室104連接到打印機(jī)流體貯室或其它打印機(jī)流體源。例如,在一些實(shí)施例中,主打印機(jī)流體管線102可以采用油墨槽或油墨供給槽的形式。主打印機(jī)流體管線102可以利用與打印頭100的一個(gè)或多個(gè)其它部件類(lèi)似的操作而通過(guò)光刻法制造,或者可以利用不同的合適技術(shù)(例如機(jī)械加工)而制造。
如前所述,噴發(fā)室104容納電阻器106并且接收來(lái)自主打印機(jī)流體管線102的打印機(jī)流體。如關(guān)于圖5的方法更詳細(xì)地描述,噴發(fā)室104可以與打印頭100的其它部件一起用光刻法制造?;诖蛴☆^100的其它部件的尺寸或形狀,電阻器106可以例如是大體上平直和矩形或另一種合適的形狀。
電阻器106可以被設(shè)計(jì)成將打印機(jī)流體打印到打印機(jī)介質(zhì)上。在打印頭100的某些實(shí)施例中,電阻器106是用于接收電子流以使電阻器106加熱并且將打印機(jī)流體微滴從打印頭100中噴射出。例如,打印頭100可以例如被設(shè)計(jì)成通過(guò)使用電阻器106的熱噴墨(tij)過(guò)程而進(jìn)行打印。在某些tij過(guò)程中,電阻器106可以用于借助于通過(guò)電阻器106的電流脈沖而噴射來(lái)自打印頭100的打印機(jī)流體微滴。來(lái)自通過(guò)電阻器106的電流的熱可以例如導(dǎo)致打印頭100中的打印機(jī)流體快速蒸發(fā)從而形成氣泡,這可以例如導(dǎo)致大的壓力增加由此將打印機(jī)流體的微滴推動(dòng)到打印介質(zhì)上。作為另一個(gè)實(shí)例,打印頭100可以被設(shè)計(jì)成借助于使用電阻器106的壓電噴墨過(guò)程而打印。在某些壓電噴墨過(guò)程中,可以將電壓施加至采用位于打印機(jī)流體填充室中的壓電材料形式的電阻器106。當(dāng)施加電壓時(shí),壓電材料改變形狀,這產(chǎn)生壓力脈沖由此將打印機(jī)流體的微滴從打印頭中推進(jìn)到打印介質(zhì)上。應(yīng)理解的是,根據(jù)本公開(kāi)可以使用其它形式的電阻器。
止回閥108可以指代由以下所組成的閥:止回閥室110;可移除地被設(shè)置在止回閥室110內(nèi)部的止回閥元件112(即,用于開(kāi)啟或閉合在止回閥室110與主打印機(jī)流體管線102之間的開(kāi)口的可移動(dòng)元件,例如氣缸或提升閥);被設(shè)計(jì)成限制止回閥元件112的移動(dòng)同時(shí)允許止回閥元件112至少形成主打印機(jī)流體管線102的局部密封的止回閥座114。
如上所述,止回閥108可開(kāi)啟從而允許用打印機(jī)流體填充噴發(fā)室104并且可閉合從而至少部分地將主打印機(jī)流體管線102密封以防止由電阻器106所造成的打印機(jī)流體后泄。例如,在一些實(shí)施例中,止回閥108可在噴發(fā)室104內(nèi)部移動(dòng)以便減少由電阻器106所造成的打印機(jī)流體后泄。在噴發(fā)室104的再填充期間,可以使一部分的止回閥108或全部的止回閥108移動(dòng)以形成開(kāi)口從而允許打印機(jī)流體填充噴發(fā)室104。在一些實(shí)施例中,例如在圖1中所示出的實(shí)施例,可以包括塊116的止回閥108是位于止回閥室110內(nèi)部或者另一個(gè)合適位置,并且被設(shè)計(jì)成當(dāng)止回閥108處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)防止止回閥元件112阻塞在止回閥室110與噴發(fā)室104之間的路徑。應(yīng)理解的是在其它實(shí)施例中,例如在圖3中所示的實(shí)施例,可以不使用塊116。
在一些實(shí)施例中,止回閥108是用于至少部分地將主打印機(jī)流體管線102密封但允許一些打印機(jī)流體從噴發(fā)室104進(jìn)入主打印機(jī)流體管線102。至少由于局部密封而能夠進(jìn)入主打印機(jī)流體管線102的打印機(jī)流體的量可以被設(shè)計(jì)成允許在不損壞噴發(fā)室104的情況下在噴發(fā)室104中建立可接受的壓力。應(yīng)理解的是,本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“至少部分地密封”(及其變體)在一些實(shí)施例中可以包括大體上防止任何打印機(jī)流體從噴發(fā)室104進(jìn)入主打印機(jī)流體管線102的大體上完全的密封。在其中由止回閥108提供大體上完全的密封的一些實(shí)施例中,打印頭100可以被設(shè)計(jì)成減小在使用閥或一種壓力釋放結(jié)構(gòu)的噴發(fā)室104內(nèi)部的壓力。在其中由止回閥108提供大體上完全的密封的一些實(shí)施例中,打印頭100可以不包括任何其它的壓力釋放結(jié)構(gòu)并且可以例如被設(shè)計(jì)成經(jīng)受來(lái)自電阻器106的后泄壓力。打印頭100的各部件的尺寸變化,例如在止回閥108與止回閥室110之間的間隙的大小,可以用于調(diào)整當(dāng)閉合止回閥從而至少部分地將主打印機(jī)流體管線102密封時(shí)能夠從噴發(fā)室104進(jìn)入主打印機(jī)流體管線102的打印機(jī)流體的量。
如圖1中所示,在一些實(shí)施例中,止回閥108可以采用可在噴發(fā)室內(nèi)部滑動(dòng)的圓筒閥的形式。術(shù)語(yǔ)“可滑動(dòng)”意圖包括止回閥108在止回閥室110內(nèi)部的平移運(yùn)動(dòng)和/或滾動(dòng)。在一些實(shí)施例中,例如圖3中所示的實(shí)施例,止回閥108包括采用頭部118和連接到打印頭100的彈簧架144的彈簧部120的形式的止回閥元件112。頭部118可以例如用于至少部分地將主打印機(jī)流體管線102密封,彈簧部120可以例如用于使頭部118偏移從而完全地打開(kāi)在主打印機(jī)流體管線102與噴發(fā)室104之間的流體路徑。在其它實(shí)施例中,彈簧部120可以例如用于使頭部118偏移從而至少部分地關(guān)閉在主打印機(jī)流體管線102與噴發(fā)室104之間的流體路徑。頭部118和彈簧部120可以例如是光刻法制造材料的單件或者可以單獨(dú)地制造隨后連接到一起。
在一些實(shí)施例中,例如在圖4中所示的實(shí)施例,止回閥元件112是采用非圓形或者用于至少部分地將主打印機(jī)流體管線102與止回閥室110密封的其它非幾何形狀。應(yīng)理解的是,可采用止回閥元件112的其它合適形狀。為了說(shuō)明的目的,在圖3和圖4中的打印頭100的實(shí)施例使用與圖1和圖2中的打印頭100的實(shí)施例相似的附圖標(biāo)記。然而,應(yīng)理解的是,不同實(shí)施例可包括與其它實(shí)施例相同的部件,或者可包括較少、額外、或不同的部件。例如,在圖3中的打印頭100的實(shí)施例包括彈簧部120,而在圖1、圖2和圖4中的打印頭100的實(shí)施例不包括這種彈簧部。然而,在一些實(shí)施例中,圖1、圖2和圖4的打印頭100可包括附接到止回閥元件112的彈簧部。
如上所述,可以利用止回閥108減小用于液滴噴射的能量的量。例如,止回閥108的使用可以例如允許將減小的電阻器尺寸用于獲得期望的液滴重量和液滴流速,這可以提高熱效率。例如,可將電阻器尺寸從用于無(wú)止回閥的打印頭的460um2減小到用于具有止回閥的打印頭100的330um2,但用于9ng液滴噴射的動(dòng)量可以是相同的。
在圖1和圖5中所示打印頭100的實(shí)施例中,打印頭100包括在打印頭100的各部件之間的各種間隙122、124和126,從而允許止回閥108相對(duì)于止回閥室110移動(dòng)從而允許止回閥108至少部分地將止回閥室110與主打印機(jī)流體管線102密封。例如,打印頭100包括:在止回閥108下表面與噴發(fā)室104之間的第一光刻法制造間隙122(例如在圖15b中所示)、在止回閥108上表面與噴發(fā)室104之間的第二光刻法制造間隙124(例如在圖15b中所示)、和在止回閥的外周表面與噴發(fā)室之間的第三光刻法制造間隙126(或多個(gè)間隙)。
圖5示出了用于與用光刻法制造打印頭有關(guān)的示例性方法128的流程圖,圖6-圖15示出了方法128的各種步驟。用于說(shuō)明的目的對(duì)方法128和其部件塊的描述參考了打印頭100的元件,然而應(yīng)理解的是此方法可以用于任何合適的打印頭或者本文中所描述的其它實(shí)施例。
圖5的方法128的實(shí)施例包括使膜層130沉積于基底132上(方框134)。圖6a是描繪沉積于基底132上的示例性膜層130的俯視圖,圖6b是沿線b-b的圖6a的剖視圖。可以將膜層130沉積于基底132上,從而包括尺寸被設(shè)計(jì)成牢固地接納電阻器106的電阻器腔136?;?32可以例如采用硅塊或硅板的形式。膜層130可以由用于使電阻器106的一個(gè)或多個(gè)側(cè)部絕緣的材料所制成。例如,在一些實(shí)施例中,膜層130是由用于使電阻器106熱絕緣和電絕緣從而在打印頭100的操作期間適當(dāng)?shù)貙㈦娮杵?06的熱或電性隔離的材料所制成。可以利用光照蝕刻技術(shù)或者通過(guò)另一個(gè)合適的制造技術(shù),使膜層130沉積于基底132上。
圖5的方法128的實(shí)施例包括使電阻器106沉積于膜層130上(方框136)。圖7a是描繪沉積于形成于基底132中的電阻器腔136內(nèi)部的示例性電阻器106的俯視圖,圖7b是沿線b-b的圖7a的剖視圖。如圖7a和圖7b中所示,電阻器106可以緊密地嵌入電阻器腔136內(nèi)部從而將電阻器106固定在電阻器腔136內(nèi)部。在一些實(shí)施例中,電阻器腔136包括在電阻器106或其它結(jié)構(gòu)周?chē)囊粋€(gè)或多個(gè)間隙。在一些實(shí)施例中,膜層130不包括電阻器腔136,并且將電阻器經(jīng)過(guò)另一個(gè)結(jié)構(gòu)或布置而固定到膜層130或基底132。例如,在一些實(shí)施例中,通過(guò)膠粘劑或螺釘?shù)氖褂?,將電阻?06固定到膜層130或基底132。電阻器106可以經(jīng)由電引線或者另一種合適的有線或無(wú)線電連接而連接到電源以便將電流提供至電阻器106。在一些實(shí)施例中,通過(guò)將預(yù)成型的電阻器106置于電阻器腔136中,可以使電阻器106沉積進(jìn)入電阻器腔136中。在一些實(shí)施例中,可以用光刻法使電阻器106沉積于電阻器腔136中,或者利用另一種合適的制造技術(shù)置于電阻器腔136中。
圖5的方法128的實(shí)施例包括使底涂層140沉積于膜層130上(方框142)。圖8a是描繪沉積于膜層130上的示例性底涂層140的俯視圖,圖8b是沿線b-b的圖8a的剖視圖。底涂層140可以用于為打印頭100的各種固定的結(jié)構(gòu)元件(例如噴發(fā)室104、彈簧架144、止回閥108、止回閥室110、和止回閥座114)提供結(jié)構(gòu)支撐??梢岳霉庹瘴g刻技術(shù)或者通過(guò)另一個(gè)合適的制造技術(shù),使底涂層140沉積于基底132上。
圖5的方法128的實(shí)施例包括使釋放底層146沉積于膜層130上(方框148)。圖9a是描繪沉積于膜層130上的示例性釋放底層146的俯視圖,圖9b是沿線b-b的圖9a的剖視圖。釋放底層146被設(shè)計(jì)成允許利用光照蝕刻技術(shù)而制造打印頭100的可移動(dòng)部件(例如止回閥元件112)。因此,釋放底層146可以沿止回閥元件112的印痕而行進(jìn)。圖9a中所示的釋放底層146大致沿止回閥元件112的大致印痕而行進(jìn)(參見(jiàn)圖11a)。在一些實(shí)施例中,釋放底層146可以大體上沿止回閥元件112的精確印痕而行進(jìn)。本文中所描述的釋放底層146和其它釋放層可以由鋁或者在釋放去除過(guò)程期間可以容易地去除的其它材料所制成。利用光照蝕刻技術(shù)或者通過(guò)另一個(gè)合適的制造技術(shù),可以使釋放底層146沉積于基底132上。
圖5的方法128的實(shí)施例包括使壁部150沉積于釋放底層146上(方框152)。圖10a是描繪沉積于底涂層140上的示例性壁部150的俯視圖,圖10b是沿線b-b的圖10a的剖視圖。壁部150可以例如用于部分地限定打印頭100的各種固定的結(jié)構(gòu)元件,例如噴發(fā)室104、止回閥室110、和止回閥座114。利用光照蝕刻技術(shù)或者通過(guò)另一種合適的制造技術(shù),可以使壁部150沉積于基底132上。
圖5的方法128的實(shí)施例包括使止回閥108沉積于釋放底層146和彈簧架144上(方框156)。圖11a是描繪沉積于底涂層140上的示例性止回閥108的俯視圖,圖11b是沿線b-b的圖11a的剖視圖。止回閥108以及打印頭100的其它元件可以例如由合適的光刻材料(例如su8)制成。如上所述,止回閥108是用于限定可閉合從而至少部分地將主打印機(jī)流體管線102密封以防止由電阻器106所造成的打印機(jī)流體后泄的止回閥108。在一些實(shí)施例中,方框152和方框156是在單個(gè)光刻操作中實(shí)施。在一些實(shí)施例中,方框152和方框156包括使壁部150和止回閥108沉積到具有相同的高度。在其它實(shí)施例中,方框152和方框156包括使壁部150和止回閥108沉積從而具有不同的高度。利用光照蝕刻技術(shù)或者通過(guò)另一種合適的制造技術(shù),可以使止回閥108沉積于基底132上。
圖5的方法128的實(shí)施例包括使釋放頂層158沉積于止回閥108上(方框160)。圖12a是俯視圖描繪沉積于止回閥108上的示例性釋放頂層158,圖12b是沿線b-b的圖12a的剖視圖。類(lèi)似于上述的釋放底層146,釋放頂層158被設(shè)計(jì)成允許利用光照蝕刻技術(shù)而制造打印頭100的可移動(dòng)部件(例如止回閥元件118)。因此,釋放頂層158也可以沿止回閥元件112的印痕而行進(jìn)。圖12a中所示的釋放頂層158大致沿止回閥元件118的大致印痕而行進(jìn)(參見(jiàn)圖11a)。在一些實(shí)施例中,釋放頂層158可以大體上沿止回閥元件112的精確印痕而行進(jìn)。本文中所描述的釋放頂層158和其它釋放層可以由鋁或者在釋放復(fù)原過(guò)程期間可以容易地去除的其它材料所制成??梢岳霉庹瘴g刻技術(shù)或者通過(guò)另一個(gè)合適的制造技術(shù)使釋放頂層158沉積于基底132上。
圖5的方法128的實(shí)施例包括使蠟162沉積從而部分地填充所限定的噴發(fā)室104(方框164)。圖13a是描繪沉積于打印頭100上的示例性蠟162的俯視圖,圖13b是沿線b-b的圖13a的剖視圖。可以用蠟162填充打印頭100的內(nèi)室或其它內(nèi)腔,從而允許形成大體上平直的表面,以便允許將額外的層加到蠟的頂部上。蠟可以由在蠟復(fù)原過(guò)程期間可以容易地去除的材料所制成,以便一旦使蠟復(fù)原則形成室結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中,使蠟162沉積是在釋放頂層158的沉積之前發(fā)生,這將會(huì)在彈簧的形成中形成支撐釋放頂層158的蠟162。
圖5的方法128的實(shí)施例包括使噴嘴層166沉積于壁部150、釋放頂層158、和蠟162的上方(方框168)。圖14a是描繪包括采用沉積于打印頭100上的噴嘴170形式的開(kāi)口的示例性噴嘴層166的俯視圖,圖14b是沿線b-b的圖14a的剖視圖。噴嘴170可以被設(shè)計(jì)成當(dāng)打印機(jī)流體離開(kāi)打印頭100時(shí)控制打印機(jī)流體流動(dòng)的方向或特性。例如,噴嘴170可以被設(shè)計(jì)成控制從噴嘴中流出的流體流的流率、速度、方向、質(zhì)量、形狀、和/或壓力。如下面更詳細(xì)地描述,在打印頭100的一些實(shí)施例中,在打印期間可以使打印機(jī)介質(zhì)在打印頭100的噴嘴170下方移動(dòng)。在一些實(shí)施例中,打印頭100可以被設(shè)計(jì)成通過(guò)將打印機(jī)流體的微滴經(jīng)過(guò)噴嘴170推進(jìn)到打印介質(zhì)上而將文本、照片、或其它圖像打印到打印介質(zhì)上。在一些實(shí)施例中,噴嘴170可以是可移除地附接到打印頭100以便形成經(jīng)過(guò)打印頭100和噴嘴170的單個(gè)通道的獨(dú)立件。在一些實(shí)施例中,噴嘴170是與打印頭100為材料的單件并且可以可替代地被稱(chēng)為打印頭100的噴嘴部??梢岳霉庹瘴g刻技術(shù)或者通過(guò)另一種合適的制造技術(shù),使噴嘴170沉積于基底132上。
在一些實(shí)施例中,方法128還可以包括將蠟162、釋放底層146、和釋放頂層158加以去除。圖15a是描繪將蠟162、釋放底層146、和釋放頂層158去除的打印頭100的俯視圖,圖15b是沿線b-b的圖15a的剖視圖。為了清楚起見(jiàn),將噴嘴層166從圖15a中省略。在一些實(shí)施例中,用化學(xué)蝕刻劑將釋放層去除。在一些實(shí)施例中,可以使釋放層例如暴露于光的圖案,這導(dǎo)致釋放材料中的化學(xué)變化從而允許利用顯影劑溶液釋放材料去除。這些釋放層可以例如采用當(dāng)暴露于負(fù)性光刻膠時(shí)可溶解于顯影劑溶液正性光刻膠的形式,其中未暴露區(qū)域可溶解于顯影劑溶液。應(yīng)理解的是,在打印頭100的制造期間可以采用一個(gè)或多個(gè)額外光刻或者其它制造步驟,并且以上的公開(kāi)并非意圖是包括光刻過(guò)程中的全部的每個(gè)步驟。
圖16示出了包括具有用光刻法制造的止回閥元件112的打印頭100的打印機(jī)174的一個(gè)實(shí)施例,該止回閥元件112可在打印頭100的噴發(fā)室內(nèi)部移動(dòng)以便減少由打印頭100的電阻器106所造成的打印機(jī)流體后泄。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn),打印機(jī)174的打印頭100使用與上述打印頭的各種實(shí)施例相同的附圖標(biāo)記。然而,應(yīng)理解的是,可采用對(duì)打印頭的修改或打印頭100的替代實(shí)施例。如下面更詳細(xì)地描述,打印機(jī)174包括:容納打印機(jī)174的各種內(nèi)部部件的殼體176;打印頭100和其它部件位于其中的打印腔178;用于容納打印機(jī)介質(zhì)186的第一、第二和第三介質(zhì)托盤(pán)180、182和184;允許用于打印機(jī)174的用戶(hù)輸入的按鈕188;和用于顯示關(guān)于打印機(jī)174的信息的顯示屏190。應(yīng)理解的是,在一些實(shí)施例中打印機(jī)174可包括額外的、較少的、或替代的部件。但作為一個(gè)例子,在一些實(shí)施例中,打印機(jī)174可以不包括按鈕188或顯示屏190,相反可由外部計(jì)算機(jī)或控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
在使用中,使打印介質(zhì)186通過(guò)打印機(jī)174的槽192然后定位在打印盒194的下方。打印盒194包括用于將打印機(jī)流體噴射到打印介質(zhì)186上的打印頭100的陣列。各打印頭可以例如流體連接到各自的打印機(jī)流體貯槽以便接收來(lái)自各貯槽的打印機(jī)流體。打印盒194被設(shè)計(jì)成用于具有噴嘴170的基底寬陣列的固定位置打印桿。在這種實(shí)施例中,在打印期間可以使打印介質(zhì)186在打印盒194的噴嘴170下方移動(dòng)。打印盒194可以被設(shè)計(jì)成通過(guò)將打印機(jī)流體微滴推動(dòng)到介質(zhì)186上而將文本、照片或其它圖像196打印到介質(zhì)186上。例如,當(dāng)使打印頭位于期望的寬度和長(zhǎng)度位置時(shí),可以指示打印頭將一個(gè)或多個(gè)打印機(jī)流體的微滴推動(dòng)到基底上從而將圖像196打印到基底上。然后,可以使打印頭和/或基底移動(dòng)到另一個(gè)位置,并且可以指示打印頭將額外的打印機(jī)流體微滴推動(dòng)到基底上從而繼續(xù)將圖像打印到基底上。
打印機(jī)174的殼體176被設(shè)計(jì)成容納打印機(jī)174的各種內(nèi)部部件,例如用于沿給進(jìn)方向198經(jīng)過(guò)打印機(jī)174提供打印介質(zhì)的供給模塊、用于控制打印機(jī)174操作的處理器、用于打印機(jī)174的電源、和打印機(jī)174的其它內(nèi)部部件。在一些實(shí)施例中,殼體176可以由材料(例如金屬或塑料薄板)的單件構(gòu)成。在一些實(shí)施例中,殼體176可以通過(guò)將多個(gè)平板或其它結(jié)構(gòu)彼此固定而形成。例如,在一些實(shí)施例中,殼體176是通過(guò)將單獨(dú)的前、后、頂、底、和側(cè)平板加以附接而形成。殼體176可以包括各種開(kāi)口,例如允許將介質(zhì)托盤(pán)180、182和184插入殼體176中的開(kāi)口、以及允許空氣流入打印機(jī)174內(nèi)部的通氣口200。
介質(zhì)托盤(pán)180、182和184可以用于存放打印介質(zhì)(例如打印紙)。各介質(zhì)托盤(pán)可以例如被設(shè)計(jì)成容納相同或不同尺寸的介質(zhì)。例如,介質(zhì)托盤(pán)180可以被設(shè)計(jì)成容納標(biāo)準(zhǔn)信函尺寸的紙,介質(zhì)托盤(pán)182可以被設(shè)計(jì)成容納a4紙,介質(zhì)托盤(pán)184可以被設(shè)計(jì)成容納11×17紙。應(yīng)理解的是,打印頭100可以使用于僅具有單個(gè)介質(zhì)托盤(pán)的打印機(jī)中,或者在一些實(shí)施例中,可以使用于沒(méi)有介質(zhì)托盤(pán)的打印機(jī)中。
打印機(jī)174可以包括用于將操作者輸入發(fā)送至打印機(jī)174的一個(gè)或多個(gè)輸入裝置。例如,如圖16中所示,這種輸入裝置可以包括按鈕188,這些按鈕188可以例如被設(shè)計(jì)成允許操作者取消、恢復(fù)、或滾動(dòng)經(jīng)過(guò)打印任務(wù)。按鈕188也可以被設(shè)計(jì)成允許操作者查看或調(diào)整打印機(jī)設(shè)置。應(yīng)理解的是在一些實(shí)施例中,打印機(jī)174可以由遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或操作者進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,并且可不包括按鈕188或其它用戶(hù)輸入裝置。
打印機(jī)174可以包括用于將來(lái)自打印機(jī)174的輸出信息提供給操作者的一個(gè)或多個(gè)輸出裝置。例如,如圖16中所示,這種輸出裝置可以采用顯示屏190的形式,該顯示屏190連接到處理器用以顯示關(guān)于打印機(jī)174的信息,例如關(guān)于當(dāng)前或排隊(duì)的打印任務(wù)的信息、關(guān)于打印機(jī)174的設(shè)置的信息、或其它信息。應(yīng)理解的是,打印機(jī)174可包括用于傳送關(guān)于打印機(jī)174的信息的其它類(lèi)型的輸出裝置,例如揚(yáng)聲器或其它合適的輸出裝置。
在一些實(shí)施例中,可以將顯示屏190和按鈕188合并入單個(gè)輸入/輸出單元中。例如,在一些實(shí)施例中,顯示屏190可以采用接收輸入并且顯示輸出的單個(gè)觸摸屏的形式。在一些實(shí)施例中,打印機(jī)174不包括任何輸入/輸出單元,但相反連接到用于接收輸入和發(fā)送輸出的另一個(gè)裝置或多個(gè)裝置。例如,在一些實(shí)施例中,打印機(jī)174可以在因特網(wǎng)上或者在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)相互作用。該遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以例如經(jīng)由監(jiān)視器或其它合適的輸出裝置接收來(lái)自鍵盤(pán)或其它合適的輸入裝置的輸入并且輸出關(guān)于打印機(jī)174的信息。
打印機(jī)174包括被設(shè)計(jì)成貯存使用于打印機(jī)174的打印機(jī)流體的供給的貯室202。貯室202可以采用適合于長(zhǎng)期存放、裝運(yùn)、或其它處理的形式202可以是例如具有固定容積的剛性容器(例如,剛性殼體)、可變形容器(例如,可變形袋)、或者用于打印機(jī)流體供給裝置的任何其它合適容器??梢詫①A室202容納于打印機(jī)174的殼體內(nèi)部。例如,在一些實(shí)施例中,可以將打印機(jī)的蓋板或殼板拆除從而允許用戶(hù)接近和/或更換貯室202。在一些實(shí)施例中,貯室202可以位于打印機(jī)174殼體的外側(cè)并且可以例如經(jīng)由在打印機(jī)174殼體的外表面上的進(jìn)口而流體連接到打印機(jī)174。
可以利用泵、柱塞或另一種合適的驅(qū)動(dòng)器,使打印機(jī)流體從打印機(jī)流體貯室202流動(dòng)到打印頭100。例如,在其中貯室202是柔性袋的實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)器可以用于壓縮貯室202從而將打印機(jī)流體從貯室202中推出并且進(jìn)入打印頭100或者將貯室202與打印頭100連接的中間流體路徑中。在一些實(shí)施例中,貯室202可以位于打印頭100的上方,從而允許重力協(xié)助將打印機(jī)流體從貯室202提供至打印頭100。盡管在本文中述及將打印機(jī)流體從貯室202轉(zhuǎn)移至打印頭100,但應(yīng)理解的是在一些實(shí)施例中打印機(jī)174可以被設(shè)計(jì)成使打印機(jī)流體從打印頭100流動(dòng)到貯室202,用于貯存的目的或者另一個(gè)期望的目的。
雖然上面已圖示和描述了某些實(shí)施例,但可在形式和細(xì)節(jié)中作出各種變更。例如,關(guān)于一個(gè)實(shí)施例和/或過(guò)程已描述的一些特征可以與其它實(shí)施例有關(guān)。換句話說(shuō),關(guān)于一個(gè)實(shí)施例所描述的過(guò)程、特征、部件、和/或特性可以用于其它實(shí)施例。此外,應(yīng)當(dāng)理解的是,本文中所描述的打印頭或其它系統(tǒng)和方法可以包括與所描述的不同實(shí)施例的部件和/或特征的各種組合和/或亞組合。因此,參考一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所描述的特征可以與本文中所描述的其它實(shí)施例結(jié)合。還應(yīng)理解的是,用于本文中所描述部件的材料的選擇可以基于機(jī)械性能、溫度敏感性、可成型性的要求或者對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員為顯而易見(jiàn)的任何其它因素而確定。例如,一個(gè)或多個(gè)部件(或者一個(gè)部件的一部分)可以由合適的塑料、金屬、和/或其它合適的材料制成。
以上的描述圖示是說(shuō)明本公開(kāi)的原理和各種實(shí)施例。一旦以上的公開(kāi)被完全地理解,許多變型和修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將變得顯而易見(jiàn)。意圖是所附權(quán)利要求被解釋為包括所有的這種變型和修改。