背景技術(shù):
流體噴射裝置按需噴射液滴。例如,流體噴射裝置出現(xiàn)在三維(3d)打印機、二維(2d)打印機(諸如,噴墨打印機)、以及其它高精度數(shù)字分配裝置(諸如,數(shù)字滴定裝置)中。
噴墨打印機通過經(jīng)由多個噴嘴將墨滴噴射到打印介質(zhì)(諸如,紙張)上來打印圖像。噴嘴通常按照一個或多個陣列沿著打印頭進(jìn)行布置,從而在打印頭和打印介質(zhì)相對于彼此移動時從噴嘴按恰當(dāng)序列噴射墨滴會使得將字符或者其它圖像打印在打印介質(zhì)上。熱噴墨打印頭通過使電流穿過加熱元件來從噴嘴噴射液滴,該加熱元件生成熱量并且在發(fā)射腔室內(nèi)使小部分流體蒸發(fā)。壓電噴墨打印頭使用壓電材料致動器來生成迫使墨滴離開噴嘴的壓力脈沖。
附圖說明
現(xiàn)在將參照附圖對示例進(jìn)行描述,在附圖中:
圖1是示例流體噴射裝置的截面圖的簡圖;
圖2是圖示了示例模制流體噴射裝置的一部分的正視截面圖;
圖3是圖2的示例模制流體噴射裝置的、沿著圖2的虛線a-a截取的截面圖;
圖4圖示了來自圖2的示例模制流體噴射裝置的底部的、沿著圖3的虛線b-b截取的截面圖;
圖5是圖2的示例模制流體噴射裝置的、沿著圖2的虛線c-c截取的截面圖;
圖6是圖示了具有包含模制流體噴射裝置的示例的打印盒的示例打印機的框圖;
圖7圖示了包含模制流體噴射裝置的示例的示例打印盒的透視圖;
圖8圖示了包含模制流體噴射裝置的示例的另一示例打印盒的透視圖;
圖9是圖示了具有介質(zhì)寬流體噴射組件的另一示例打印機的框圖;該介質(zhì)寬流體噴射組件包括模制流體噴射裝置的示例;
圖10是圖示了包括流體噴射裝置的示例流體噴射組件的透視圖;以及
圖11是圖示了圖10的示例流體噴射組件的透視截面圖。
具體實施方式
當(dāng)制造流體噴射裝置時,要在維持或者增加噴嘴密度的同時減小芯片的基底的寬度和/或厚度可能是一項挑戰(zhàn)。一些硅芯片架構(gòu)包括形成為通過硅芯片基底的縱向流體供給槽。這些縱向流體供給槽使得流體能夠從芯片的背表面處的流體分布歧管(例如,塑料插入器或者間隔器(chiclet))流過該芯片,并且流向芯片的前表面上的一個或者兩個整排流體噴射腔室和噴嘴。所述歧管和縱向流體供給槽提供從下游微觀噴射腔室至上游較大流體供應(yīng)通道的流體分散??v向流體供給槽占據(jù)芯片空間并且可以使芯片的結(jié)構(gòu)完整性減小。在其它示例中,流體槽使得將芯片與歧管集成在一起的過程的復(fù)雜性和成本增加。在芯片具有多個槽的情況下,通過減少槽節(jié)距來實現(xiàn)較小整體芯片寬度可能較復(fù)雜,例如,對于將芯片與歧管集成在一起而言。因此,根據(jù)本公開的一個示例,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以通過塑料歧管與節(jié)距減小的芯片槽的集成來限制芯片收縮量。
在另一示例中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以通過在使流體液滴發(fā)生器彼此相距更近時發(fā)生的射流干擾來限制芯片收縮量和噴嘴密度。通常,當(dāng)從一個液滴發(fā)生器的噴嘴噴射流體液滴影響到鄰近液滴發(fā)生器中的流體力學(xué)時發(fā)生射流干擾(fluidiccross-talk)。通過從腔室/噴嘴噴射流體而形成的壓力波可以擴散到相鄰流體腔室中并且引起流體位移。在相鄰腔室中所產(chǎn)生的體積變化可能不利地影響在相鄰腔室中的液滴噴射過程(例如,液滴體積、液滴形狀、液滴噴射速度、腔室再填充)。
在本公開的一個示例中,流體噴射裝置不具有形成為從基底的背面至前面以便向噴嘴陣列供給流體的縱向流體槽。相反,將狹窄“條片”芯片模制到整塊模制主體中,該整塊模制主體提供在芯片的背表面處通過模制通道的流體分散。這可以消除在芯片的背表面處對芯片與歧管進(jìn)行的昂貴且復(fù)雜的集成的需要。芯片可以設(shè)有在背面的基底和在前面的射流層。每個模制通道可以向基底的背表面提供流體。流體通過形成在基底中的流體供給孔(ffh)陣列到達(dá)射流層中的液滴發(fā)生器。流體供給孔彼此隔開并且可以布置成一排且平行于一排噴嘴。在流體供給孔之間的橋狀物或者肋部為基底提供強度。在本公開中,模制條片型流體噴射裝置被稱為模制流體噴射裝置。
模制條片設(shè)計可以允許寬度相對較小的芯片。在一個示例中,當(dāng)使沿著ffh陣列的任一側(cè)的兩排平行流體液滴發(fā)生器相對接近彼此時,噴嘴密度可能增加。形成在射流層中的示例柱結(jié)構(gòu)可以緩解射流干擾和/或氣泡形成,否則,射流干擾和/或氣泡形成將顯示在相距較近的流體噴射腔室附近。這樣的柱結(jié)構(gòu)可以阻礙顆粒和氣泡在射流層內(nèi)的移動,這又可以有助于防止噴射腔室和噴嘴的阻塞。
因此,除了允許相對較小的芯片大小和較高的噴嘴密度之外,模制流體噴射裝置可以包含有助于克服與射流干擾和阻塞有關(guān)的問題的特征,否則,這會限制減小芯片大小和增加噴嘴密度的能力。
在一個示例中,流體噴射裝置包括模制到模制件中的芯片。該芯片具有射流層和基底,該射流層具有暴露在模制件外部以便分配流體的前表面,該基底具有其上形成有射流層的前表面和通過模制件中的至少一個通道接收流體的背表面。流體供給孔陣列設(shè)置在芯片基底中以便使得流體能夠從背表面流向前表面上的射流層。在射流層中的液滴發(fā)生器陣列可以沿著流體供給孔的出口平行于流體供給孔陣列延伸。在示例中,液滴發(fā)生器陣列在流體供給孔的任一側(cè)上延伸。流體供給孔可以橫貫塊狀硅,并且硅肋部可以間插在流體供給孔之間,其中,每個肋部橫貫?zāi)V仆ǖ赖闹辽僖徊糠帧?/p>
在一個示例中,提供一種介質(zhì)寬流體噴射組件。該流體噴射組件用于在整個介質(zhì)寬度上噴射液滴,例如,在2d或者3d打印機中。介質(zhì)的示例是紙張和粉末。在示例中,流體噴射組件包括嵌入在模制件中的多個流體噴射芯片。每個芯片包括芯片基底,該芯片基底形成芯片的背表面并且具有流體供給孔陣列以便將流體從在背表面處的模制件中的通道輸送至在相對前表面上的至少一個平行液滴發(fā)生器陣列。硅肋部間插在流體供給孔之間并且延伸跨過通道的至少一部分。在示例中,肋部向上延伸至前表面附近,位于平行液滴發(fā)生器陣列之間。如本文檔中所使用的,“流體噴射裝置”和“流體噴射芯片”指可以從一個或多個噴嘴分配流體的裝置。流體噴射裝置可以包括一個或多個流體噴射芯片。流體噴射裝置可以模制到模制件中。取決于上下文,流體噴射裝置可以包括模制件,芯片已經(jīng)嵌入在該模制件中?!皸l片”意味著長度與寬度的比率為50或者更大的流體噴射芯片。流體噴射裝置和流體噴射芯片可以用在二維或者三維打印應(yīng)用中,例如,以便分配墨、藥劑、或者其它流體。除了打印應(yīng)用之外,流體噴射裝置也可以用在數(shù)字滴定裝置、實驗室設(shè)備、制藥分配單元、或者任何其它高精度數(shù)字分配單元中。
圖1圖示了流體噴射裝置1的示例圖。在該示例中,流體噴射裝置1包括流體噴射芯片2。流體噴射芯片2包括在芯片2前面的射流層(fluidicslayer)6、以及在芯片2背面的基底8。流體供給孔14的陣列(例如,排)沿著基底8進(jìn)行布置,其中,每個流體供給孔14通過基底8從基底8的背面延續(xù)至基底8的前面,到達(dá)射流層6。肋部20間插在流體供給孔14之間,從而限定出流體供給孔14的側(cè)壁18。在附圖中,前表面和背表面分別處于頂部和底部,而在示例情景中,射流層6在底部延伸并且基底8在頂部延伸。射流層6包括液滴發(fā)生器24的陣列(例如,排)。液滴發(fā)生器24的陣列可以沿著流體供給孔開口并且在流體供給孔開口下游平行于流體供給孔14的陣列延伸。每個液滴發(fā)生器24包括噴射腔室34和噴嘴36。液滴發(fā)生器24的陣列垂直于介質(zhì)前進(jìn)方向延伸。噴射元件38設(shè)置在每個噴射腔室34中以便從噴嘴36噴射出流體。歧管層32可以設(shè)置在液滴發(fā)生器24與流體供給孔14之間以便將流體從流體供給孔引導(dǎo)至腔室34。
在一個示例中,具有間插肋部20的流體供給孔14可以提供相對較強且機械穩(wěn)定的流體噴射芯片2。這可以允許芯片2制作相對較小的寬度,例如,小于具有切割通過硅基底的縱向流體槽的流體噴射芯片。該寬度相對較小的芯片可以與相對較高的噴嘴和液滴發(fā)生器密度進(jìn)行組合。
圖2至圖5在多個不同的視圖中圖示了另一示例模制流體噴射裝置100的一部分。圖2圖示了示例模制流體噴射裝置100的平面圖,圖3圖示了沿著圖2的虛線a-a截取的流體噴射裝置100的截面?zhèn)纫晥D,圖4圖示了沿著圖3的虛線b-b截取的來自流體噴射裝置100的底部的視圖,并且圖5圖示了沿著圖2的虛線c-c截取的流體噴射裝置100的截面?zhèn)纫晥D。
參照圖2至圖5,模制流體噴射裝置100包括模制到整塊主體104(或者模制件104)中的細(xì)長薄“條片”流體噴射芯片102。芯片102可以由硅(例如,su8)制成。模制件104可以由塑料、環(huán)氧樹脂模制混合物、或者其它可模制材料形成。流體噴射芯片102被模制到模制件104上,從而芯片102上的射流層106的前表面保持暴露在模制件104的外部,從而允許芯片分配流體?;?08形成芯片102的背表面110,該背表面110由模制件104覆蓋,除了在形成在模制件104中的通道112處之外。模制通道112使得流體能夠直接流到芯片102。在不同的示例中,流體噴射裝置100包括嵌入在整塊模制件104內(nèi)的一個或多個流體噴射芯片102,其中,流體通道112形成在模制件104中以使每個芯片102直接將流體運載至芯片102的背表面110。
在一個示例中,基底108包括厚度大約為100微米的薄條片。基底108包括干蝕刻或者以其它方式形成在基底108中的流體供給孔114,以便將流體通過基底108從其背表面110輸送至其前表面116。在一個示例中,流體供給孔114完全橫貫由塊狀硅組成的基底108。流體供給孔114布置為陣列(即,排或行),該陣列可以沿著基底108的長度(l)延伸,平行于模制通道112,例如,相對于模制通道112的寬度w2居中。在又一示例中,流體供給孔陣列也相對于基底108的寬度(w)居中地定位。換句話說,一行或者一排流體供給孔114可以沿著其長度(l)沿基底108的中心延續(xù)。應(yīng)注意,例如,在圖4中圖示的長度(l)并不意在圖示基底108的整個長度。相反,長度(l)意在表明基底108的長度對寬度的定向。如上文所指出的,圖2至圖4圖示了示例模制流體噴射裝置100的僅僅一部分。在許多情況下,基底108將明顯地長于長度(l)并且流體供給孔114的數(shù)量將明顯地大于所圖示的幾個。模制物104中的單個模制通道112可以向流體供給孔114的陣列供應(yīng)流體。
在示例中,流體供給孔114包括從基底108的前表面116至背表面110成錐形的壁118。該錐形流體供給孔114在基底108的前表面116處具有更小或者更窄的截面,并且在其通過基底108延伸至背表面110時其變得越來越大或者越來越寬。因此,盡管圖2至圖5中圖示的流體噴射裝置100的各個特征的尺寸未按照比例繪制,但在圖2的平面圖中圖示的流體供給孔114的開口可以顯得小于在圖4中圖示的流體噴射裝置100的底部視圖中圖示的流體供給孔114中的開口。在一個實例中,錐形流體供給孔114有助于管理在流體噴射裝置100中形成的氣泡。墨或者其它液體可以包含不同量的溶解空氣,并且隨著流體溫度在流體液滴噴射期間增加,流體中的空氣的溶解度減小。結(jié)果可能是墨或者其它液體中的氣泡相對較少,從而抑制氣泡在液體中帶來的某些后果,這可以包括有缺陷的噴嘴性能或者打印質(zhì)量降低。在流體噴射期間,由于噴嘴136可能定向在流體供給孔114下面,所以在流體噴射腔室134中或者在流體噴射裝置100的其它地方產(chǎn)生的氣泡可能傾向于通過流體供給孔114向上上升。流體供給孔114中的擴寬錐形118可能幫助氣泡遠(yuǎn)離噴嘴136和腔室134的該向上運動。
基底108還包括在流體供給孔114的任一側(cè)上橫貫流體供給孔114之間的流體通道112的肋部120或者橋狀物。肋部120可以是由于流體供給孔114的形成和存在所產(chǎn)生的。每個肋部120定位在兩個流體供給孔114之間并且在其橫貫形成在模制件104中的下方流體通道112時橫向地延伸跨過基底108。在示例中,基底是由塊狀硅制成的并且肋部120是塊狀硅的一部分,橫貫?zāi)V莆?04的模制通道的一部分。
在圖2中,虛線c-c表示如圖5中圖示的流體噴射裝置100的截面圖。圖5中的流體噴射裝置100的該截面圖圖示了在流體供給孔114與基底108的前表面116和背表面110之間延伸的硅肋部120。圖5中的部分虛線118表示在硅肋部120后面(或者前面)的錐形流體供給孔壁118的輪廓。從基底108的前表面116至背表面110的流體供給孔114的擴寬錐形118使得肋部120在肋部從前表面延伸至背表面時變窄。
具有橫貫流體通道112的間插肋部120的流體供給孔114為流體噴射芯片102提供增加的強度和機械穩(wěn)定性。這允許芯片102被制作為比常規(guī)流體噴射芯片小,常規(guī)流體噴射芯片具有被切割為完全通過硅基底的流體槽。
在一個示例中,減小的芯片大小可以增加噴嘴和液滴發(fā)生器密度。通過使在相對液滴發(fā)生器陣列中的相對液滴發(fā)生器124(即,噴射腔室、電阻器、以及噴嘴)更接近彼此,可以給流體噴射芯片102制作相對較小的寬度(w)。例如,在寫作本公開時,與具有縱向流體槽的硅打印頭相比,根據(jù)本公開的示例的模制流體噴射裝置100中的流體噴射芯片102的芯片大小的減小可以為約二至四倍。例如,盡管在寫作本公開時,具有縱向流體供給槽的一些這種打印頭可以在寬度為約2000微米的硅芯片上支撐兩個平行噴嘴陣列,但本公開的流體噴射芯片模內(nèi)“條片”可以在寬度w為約350微米的硅芯片102上支撐兩個相對的平行噴嘴陣列。在不同的示例中,芯片102的寬度w可以在約150微米與550微米之間。在其它示例中,一個或兩個噴嘴陣列設(shè)置在寬度w為200微米的基底上。
如在圖3和圖5中圖示的,形成在基底108的前表面116上的是射流層106。射流層106通常限定出射流架構(gòu),該射流架構(gòu)包括流體液滴發(fā)生器124、柱結(jié)構(gòu)128和130、以及歧管通道或者歧管132。每個流體液滴發(fā)生器124包括流體噴射腔室134、噴嘴136、腔室進(jìn)口126、以及形成在基底108上的可以被激活以通過噴嘴136從腔室134噴射流體的噴射元件138。公共歧管將每個流體供給孔114流體地鏈接至進(jìn)口126。在所圖示的示例中,兩排液滴發(fā)生器124在流體供給孔陣列的任一側(cè)上平行于流體供給孔陣列縱長地延伸。
在不同的實施方式中,射流層106可以包括單個整塊層或者其可以包括多個層。例如,射流層106可以由腔室層140(也稱為阻擋層)和在腔室層140上方單獨地形成的噴嘴層142(也稱為高帽層)兩者形成。組成射流層106的該層或者多個層中的全部或者大部分可以由su8環(huán)氧樹脂或者一些其它聚酰亞胺材料形成,并且可以使用各種過程來形成,包括旋轉(zhuǎn)涂層過程和層壓過程。
在又一示例中,陣列中的每個流體供給孔114的位置和節(jié)距使得每個流體供給孔114的中心大約在任一側(cè)處的最接近的噴射腔室134的中心之間延伸。例如,如果在頂視圖中(例如,圖2),可以通過大約相對的噴嘴136的最接近的中心點劃出一條直線sl,則該直線sl將越過在這些噴嘴136之間的流體噴射孔114的中心、或者肋部120的中心。在又一示例中,在頂視圖中(例如,圖2),在芯片102中,可以通過流體供給孔114的中心和噴射腔室134的中心劃出的任何線(例如,sl)都不平行于介質(zhì)前進(jìn)方向。
在打印期間,通過對應(yīng)的噴嘴136從噴射腔室134噴射出流體并且從模制通道112再填充流體。來自通道112的流體流過供給孔114并且流到歧管132中。流體從歧管132流過腔室進(jìn)口126到達(dá)噴射腔室134中??梢酝ㄟ^快速地給噴射腔室134再填充上流體來增加打印速度。然而,在流體朝著腔室134流動并且進(jìn)入腔室134中時,流體中的小顆??赡軙略谕ㄏ蚯皇?34的腔室進(jìn)口126中或者周圍。這些小顆??赡軠p小和/或完全堵塞流體至腔室的流動,這可以導(dǎo)致噴射元件138的過早失效,墨滴大小減小,墨滴錯誤導(dǎo)向等。腔室進(jìn)口126附近的柱結(jié)構(gòu)128提供抗顆粒架構(gòu)(pta),該抗顆粒架構(gòu)(pta)可以至少部分地用作用于防止顆粒堵塞或者穿過腔室進(jìn)口126的屏障。pta柱128的放置、大小、以及間隔通常被設(shè)計為防止顆粒(甚至是大小相對較小的顆粒)堵塞噴射腔室134的進(jìn)口126。在所圖示的示例中,pta柱128設(shè)置為與進(jìn)口相鄰。例如,兩個pta柱128可以設(shè)置為與進(jìn)口開口相距一段距離,該距離是柱直徑的大約兩倍或者更小、或者是柱直徑的大約一倍或者更小。在又一實施例中,至少一個pta柱128設(shè)置在進(jìn)口灣127中,進(jìn)口126開口通到進(jìn)口灣127中。在該示例中,進(jìn)口灣127的陣列可以設(shè)置在歧管側(cè)壁中,位于歧管132與每個進(jìn)口126之間。在其它示例中,一個或者三個pta柱128或者更多可以設(shè)置在進(jìn)口126附近,以便抑制顆粒朝著腔室134的遷移。
在又一示例中,腔室134的進(jìn)口126縮緊,即是說,每個進(jìn)口126的最大寬度w4小于每個對應(yīng)腔室134的直徑d,其中,測量寬度w4和直徑d的方向平行于歧管132的縱向軸線或者流體供給孔陣列的縱向軸線。例如,進(jìn)口126的最大寬度w4小于腔室的直徑d的三分之二。在一個示例中,縮緊點可以減小干擾。在另一示例中,縮緊的進(jìn)口可以減小流體供給孔大小、位置或者長度的變化的影響。
附加柱結(jié)構(gòu)130包括抗氣泡架構(gòu)130(bta),該抗氣泡架構(gòu)130(bta)通常配置為阻礙氣泡移動通過芯片歧管132并且將氣泡引導(dǎo)到錐形流體供給孔114中,其在此可以向上浮動并且遠(yuǎn)離面朝下的液滴發(fā)生器噴嘴136。bta柱130可以設(shè)置在位于肋部120的頂部上的流體供給孔114開口之間的歧管132中。在示例中,bta柱130可以具有比pta柱128更大的體積或者寬度。例如,bta柱可以具有至少為通到歧管132中的流體供給孔開口115的直徑的一半的寬度w3,例如,大約與通到歧管132中的流體供給孔開口115的直徑相同。應(yīng)注意,盡管在該圖示性描述中已經(jīng)選擇將柱128和130命名為“pta”和“bta”柱,但在不同的示例中,柱128和130的功能和優(yōu)點可以發(fā)生變化并且不必(僅僅)分別涉及顆?;蛘邭馀?,而是可以具有附加的或者不同的功能和優(yōu)點。
在其它實施例中,柱結(jié)構(gòu)128和130用于緩解彼此靠近的鄰近液滴發(fā)生器124之間的射流干擾的目的,例如,此外或者替代地,緩解氣泡和/或顆粒的負(fù)面影響。如前所述,通過流體供給孔114和相關(guān)聯(lián)的肋部120的存在來部分地啟用模制流體噴射裝置100中的較小流體噴射芯片102,肋部120橫貫流體通道112并且增加基底108的強度。減小的芯片大小通過使液滴發(fā)生器在通道112和基底108的寬度(w)上更接近彼此來增加噴嘴和液滴發(fā)生器密度。流體噴射裝置100中的相對較高的噴嘴密度可能導(dǎo)致鄰近液滴發(fā)生器124之間的相對較高水平的射流干擾。也就是說,在使流體液滴發(fā)生器彼此相距更近時,增加鄰近噴射腔室之間的射流干擾可以引起腔室中的流體壓力和/或體積改變,這可以不利地影響液滴噴射。在某些實施例中,射流層106中的柱結(jié)構(gòu)128和130可以用于緩解射流干擾的影響。
流體噴射裝置100包括流體通道112。流體通道112形成為通過模制主體104以使得流體能夠直接流到在背表面110處的硅基底108上,并且通過流體供給孔114流到基底108中。流體通道112可以按照多種方式形成在模制主體104中。例如,旋轉(zhuǎn)或者其它類型的切割機可以用于切割和限定通過模制主體104的通道112以及在供給孔114上方的薄硅帽(未示出)。使用具有不同形狀的外圍刀刃并且按照不同組合的鋸片,可以將通道112形成為具有不同的形狀并且促進(jìn)流體流向基底的背表面110。在其它示例中,可以形成通道112的至少一部分,因為流體噴射芯片102在壓縮或者轉(zhuǎn)移模制過程期間被模制到流體噴射裝置100的模制主體104中。然后可以使用材料燒蝕過程(例如,粉末噴砂、蝕刻、激光加工、研磨、鉆孔、放電機械加工)來移除剩余模制材料。該燒蝕過程可以放大通道112并且完成通過模制主體104至流體供給孔114的流體通路。當(dāng)使用模制過程來形成通道112時,通道112的形狀通常反映該過程中所使用的包封模制形貌的相反形狀。相應(yīng)地,改變包封模制形貌可以產(chǎn)生各種不同形狀的通道,這些通道可以促進(jìn)流體流向硅基底108的背表面110。
如上所述,模制流體噴射裝置100適合于用在例如2d或者3d打印機的可置換流體噴射盒和/或介質(zhì)寬流體噴射組件(“打印桿”)中。圖6是圖示了具有可置換打印盒702的打印機700的示例的框圖,可置換打印盒702包含示例流體噴射裝置100,流體噴射裝置包括模制件104和嵌入在模制件104中的芯片102。芯片包括流體供給孔114。在示例中,打印機是噴墨打印機,并且盒702包括至少部分地填充有墨的至少一個墨隔室708。不同的隔室可以保持不同顏色的墨。在打印機700的一個示例中,滑架704在打印介質(zhì)706上方來回地掃描打印盒702,以便按照期望圖案將墨施加至介質(zhì)706。在打印期間,介質(zhì)運輸組件712使打印介質(zhì)706相對于打印盒702移動以促進(jìn)按照期望圖案將墨施加至介質(zhì)706。控制器714通常包括處理器、存儲器、電子電路、以及用于控制打印機700的操作元件的其它部件。存儲器存儲指令,用于控制打印機700的操作元件。
圖7圖示了示例打印盒702的透視圖。打印盒702包括由盒殼體716支撐的模制流體噴射裝置100。流體噴射裝置100包括四個細(xì)長流體噴射芯片102和安裝至模制件104的pcb(印刷電路板)103。pcb可以包括電氣和電子電路,諸如,用于駟動每個芯片102中的流體噴射元件的驅(qū)動電路。在所圖示的示例中,流體噴射芯片102布置為在流體噴射裝置100的寬度上平行于彼此。四個流體噴射芯片102位于從pcb103上切割出的窗口148內(nèi)。盡管針對打印盒702圖示了具有四個芯片102的單個流體噴射裝置100,但其它配置也是可能的,例如,更多流體噴射裝置100分別具有更多或者更少的芯片102。
打印盒702可以通過電氣觸點720電氣地連接至控制器714。在示例中,觸點720形成在固定至殼體716的柔性電路722中,例如,沿著殼體716的其中一個外表面。嵌入在柔性電路722中的信號跡線可以將觸點720連接至在流體噴射芯片102上的對應(yīng)電路,例如,通過在流體噴射芯片102的極端處由低輪廓保護(hù)罩717覆蓋的接合線。在示例中,在每個流體噴射芯片102上的噴墨噴嘴通過沿著盒殼體716的底部的柔性電路722中的或者接近柔性電路722的邊緣的開口暴露出來。
圖8圖示了適合于用在打印機700或者任何其它合適高精度數(shù)字分配裝置中的另一示例打印盒702的透視圖。在該示例中,打印盒702包括具有四個流體噴射裝置100的介質(zhì)寬流體噴射組件724和安裝至模制件104且由盒殼體716支撐的pcb103。每個流體噴射裝置100包括四個流體噴射芯片102并且位于從pcb103上切割出的窗口148內(nèi)。盡管針對該示例打印盒702圖示了具有四個流體噴射裝置100的打印頭組件724,但其它配置也是可能的,例如,更多或者更少的流體噴射裝置100分別具有更多或者更少的芯片102。在每個芯片102的每個背側(cè),可以設(shè)置通過模制物的模制通道以便向每個芯片的射流層供應(yīng)流體??梢栽诿總€流體噴射裝置100中的流體噴射芯片102的任一端處設(shè)置例如由低輪廓保護(hù)罩717覆蓋的接合線,低輪廓保護(hù)罩717包括合適的保護(hù)性材料(諸如,環(huán)氧樹脂)以及放置在保護(hù)性材料上方的平坦帽。電氣觸點720設(shè)置用于將流體噴射組件724電氣地連接至打印機控制器714。電氣觸點720可以連接至嵌入在柔性電路722中的跡線。
圖9是圖示了打印機1000的框圖,打印機1000具有用于實施模制流體噴射裝置100的另一示例的固定介質(zhì)寬流體噴射組件1100。打印機1000包括橫跨打印介質(zhì)1004的寬度的介質(zhì)寬流體噴射組件1100、與流體噴射組件1100相關(guān)聯(lián)的流體遞送系統(tǒng)1006、介質(zhì)運輸機構(gòu)1008、流體供應(yīng)1010的接收結(jié)構(gòu)、以及打印機控制器1012??刂破?012包括:處理器、具有儲存在其上的控制指令的存儲器、以及電子電路和控制打印機1000的操作元件所需要的部件。流體噴射組件1100包括流體噴射芯片102的布置以將流體分配到紙張、或者連續(xù)紙幅、或者其它打印介質(zhì)1004上。在操作中,每個流體噴射芯片102通過從供應(yīng)1010延續(xù)進(jìn)入并經(jīng)過流體遞送系統(tǒng)1006和流體通道112并進(jìn)入流體噴射芯片102的流路來接收流體。
圖10和圖11圖示了模制介質(zhì)寬流體噴射組件1100的透視圖,模制介質(zhì)寬流體噴射組件1100具有多個流體噴射裝置100,例如,用于包含在打印盒、頁寬式陣列打印桿或者打印機中。圖12圖示了圖11的不同的截面圖。模制流體噴射組件1100包括均安裝至模制件104的多個流體噴射裝置100和pcb103。流體噴射裝置100布置在從pcb103上切割出的窗口148內(nèi)。流體噴射裝置縱長地按排布置跨過流體噴射組件1100。相對排的流體噴射裝置100布置為相對于彼此呈交錯配置,以便使每個流體噴射裝置100與相對的相鄰流體噴射裝置100的一部分重疊,如在介質(zhì)前進(jìn)方向上看到的。因此,在流體噴射芯片102的端處的一些液滴發(fā)生器可能由于該重疊而多余。盡管在圖11中圖示了十個流體噴射裝置100,但可以在相同的或者不同的配置中使用更多或者更少的流體噴射裝置100??梢栽诿總€流體噴射裝置100的流體噴射芯片102的任一端處設(shè)置可以由低輪廓保護(hù)罩717覆蓋的接合線,低輪廓保護(hù)罩717可以包括合適的保護(hù)性材料(諸如,環(huán)氧樹脂)以及放置在保護(hù)性材料上方的平坦帽。
在本公開的一些示例中,流體噴射芯片設(shè)置在模制件中。模制件包括細(xì)長通道。芯片嵌入在模制物中。在一個示例中,芯片設(shè)置在從pcb上切割出的窗口中,pcb也嵌入在模制物中。一排流體供給孔平行于細(xì)長模制通道的縱向軸線延伸。在流體供給孔之間的肋部延伸跨過模制通道。兩排液滴發(fā)生器沿著流體供給孔下游開口延伸,例如,在流體供給孔開口的每一側(cè)上有一排,從而使肋部在兩排液滴發(fā)生器之間延伸。柱可以設(shè)置在肋部的頂部上,位于液滴發(fā)生器排之間。柱還可以設(shè)置在腔室進(jìn)口附近??梢蕴峁┝黧w地連接至每個腔室和流體供給孔的單個公共歧管。在一些示例中,流體供給孔的節(jié)距與在一排液滴發(fā)生器中的液滴發(fā)生器的節(jié)距相同。
在一個示例中,一個模制通道用于給一個流體供給孔陣列(例如,排)提供流體。在另一示例中,一個模制通道可以給單個芯片中的或者多個對應(yīng)芯片中的多個供給孔陣列(例如,排)提供流體。在本公開中,芯片的寬度可以相對較小,例如,具有50或者更大的長寬比。這種芯片可以稱為“條片”。芯片還可以相對較薄,例如,大體上由塊狀硅基底和薄膜射流層組成。
在所圖示的示例中,多個流體噴射裝置和pcb均安裝至模制件104。在本公開中,安裝包括附接和嵌入兩種情況。在一個示例中,流體噴射裝置嵌入(例如,包覆成型)在模制件中,而pcb則在所述嵌入之后附接至模制流體噴射裝置。pcb包括使芯片暴露出來的窗口。在另一示例中,流體噴射裝置和pcb均嵌入在模制件中。
在一個示例中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),使用供給孔陣列而不是縱向供給槽可以對芯片中的熱傳遞具有積極影響。例如,流體可以更好地使芯片冷卻。
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