流体喷射装置的制作方法

例如喷墨打印系统中的打印头之类的流体喷射装置可以使用热敏电阻器或压电材料膜作为流体腔室内的致动器，以从喷嘴喷射流体滴(例如，墨)，使得当打印头和打印介质相对于彼此移动时，墨滴从喷嘴的适当顺序的喷射使字符或其他图像被打印在打印介质上。

附图说明

图1是图示了包括流体喷射装置的示例的喷墨打印系统的一个示例的框图。

图2是图示了流体喷射装置的一部分的示例的示意性平面图。

图3是图示了流体喷射装置的一部分的示例的示意性平面图。

图4a、图4b、图4c是图示了图2的流体喷射装置的操作的示例的示意性剖视图。

图5a、图5b、图5c是图示了图3的流体喷射装置的操作的示例的示意性剖视图。

图6是图示了操作流体喷射装置的方法的示例的流程图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参照附图，附图形成本文的一部分，并且在附图中，通过图示的方式示出了其中可以实践本公开的具体示例。应当理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他示例，并且可以进行结构或逻辑上的改变。

图1图示了喷墨打印系统的一个示例作为具有流体循环的流体喷射装置的示例，如本文所公开的。喷墨打印系统100包括打印头组件102、墨供应组件104、安装组件106、介质输送组件108、电子控制器110以及向喷墨打印系统100的各种电气部件提供功率的至少一个电源112。打印头组件102包括至少一个流体喷射组件114(打印头114)，其通过多个孔口或喷嘴116朝向打印介质118喷射墨滴，以便打印在打印介质118上。

打印介质118可以是任何类型的合适的片材或卷材，例如纸、卡片纸、透明胶片、聚酯薄膜等，并且可以包括刚性或半刚性的材料，例如纸板或其他板材。喷嘴116通常被布置成一个或多个列或阵列，使得当打印头组件102和打印介质118相对于彼此移动时，墨从喷嘴116的适当顺序的喷射使字符、符号和/或其他图形或图像被打印在打印介质118上。

墨供应组件104将流体墨供应到打印头组件102，并且在一个示例中，墨供应组件104包括用于储存墨的储存器120，使得墨从储存器120流动到打印头组件102。墨供应组件104和打印头组件102可以形成单向墨输送系统或再循环墨输送系统。在单向墨输送系统中，供应到打印头组件102的基本上所有的墨在打印期间被消耗。在再循环墨输送系统中，供应到打印头组件102的墨中的仅一部分在打印期间被消耗。在打印期间未消耗的墨返回到墨供应组件104。

在一个示例中，打印头组件102和墨供应组件104被一起收容在喷墨盒或喷墨笔中。在另一示例中，墨供应组件104与打印头组件102分离，并通过例如供应管之类的接口连接件将墨供应到打印头组件102。在任一示例中，墨供应组件104的储存器120都可以被移除、更换和/或重新填充。在打印头组件102和墨供应组件104被一起收容在喷墨盒中的情况下，储存器120包括位于该盒内的局部储存器以及与该盒分开定位的较大的储存器。该分开的较大的储存器用于重新填充该局部储存器。因此，该分开的较大的储存器和/或该局部储存器可以被移除、更换和/或重新填充。

安装组件106相对于介质输送组件108来定位打印头组件102，并且介质输送组件108相对于打印头组件102来定位打印介质118。因此，打印区122被限定为在打印头组件102和打印介质118之间的区域中与喷嘴116相邻。在一个示例中，打印头组件102是扫描型打印头组件。如此，安装组件106包括滑架，该滑架用于使打印头组件102相对于介质输送组件108移动，以扫描打印介质118。在另一示例中，打印头组件102是非扫描型打印头组件。如此，安装组件106将打印头组件102相对于介质输送组件108固定在规定的位置处。因此，介质输送组件108相对于打印头组件102来定位打印介质118。

电子控制器110通常包括处理器、固件、软件、包括易失性和非易失性的存储器部件的一个或多个存储器部件以及用于与打印头组件102、安装组件106和介质输送组件108通信和控制上述组件的其他打印机电子装置。电子控制器110从例如计算机之类的主机系统接收数据124，并且将数据124暂时存储在存储器中。通常，数据124沿电子、红外、光学或其他信息传输路径被发送到喷墨打印系统100。例如，数据124表示待打印的文档和/或文件。如此，数据124形成用于喷墨打印系统100的打印作业，并且包括一个或多个打印作业命令和/或命令参数。

在一个示例中，电子控制器110控制打印头组件102用于从喷嘴116喷射墨滴。因此，电子控制器110限定所喷射的墨滴的图案，该图案在打印介质118上形成字符、符号和/或其他图形或图像。所喷射的墨滴的图案通过打印作业命令和/或命令参数来确定。

打印头组件102包括一个或多个打印头114。在一个示例中，打印头组件102为宽阵列或多头打印头组件。在宽阵列组件的一种实施方式中，打印头组件102包括载体，其承载多个打印头114，提供打印头114和电子控制器110之间的电连通，并且提供打印头114和墨供应组件104之间的流体连通。

在一个示例中，喷墨打印系统100是按需滴落的热喷墨打印系统，其中，打印头114是热喷墨(tij)打印头。热喷墨打印头在墨腔室中实施热敏电阻器喷射元件，以使墨蒸发并产生气泡，该气泡从喷嘴116中向外促动墨或其他流体滴。在另一示例中，喷墨打印系统100是按需滴落的压电喷墨打印系统，其中，打印头114为压电喷墨(pij)打印头，该压电喷墨打印头将压电材料致动器实施为喷射元件，以产生压力脉冲，该压力脉冲从喷嘴116中向外促动墨滴。

在一个示例中，电子控制器110包括存储在控制器110的存储器中的流循环模块126。流循环模块126在电子控制器110(即，控制器110的处理器)上执行，以控制整合为打印头组件102内的泵元件的一个或多个流体致动器的操作，来控制打印头组件102内的流体循环。

图2是图示了流体喷射装置200的一部分的示例的示意性平面图。流体喷射装置200包括：第一流体喷射腔室202和相应的液滴喷射元件204，该液滴喷射元件204形成在流体喷射腔室202中、设置在流体喷射腔室202内或与流体喷射腔室202连通；以及第二流体喷射腔室203和相应的液滴喷射元件205，该液滴喷射元件205形成在流体喷射腔室203中、设置在流体喷射腔室203内或与流体喷射腔室203连通。

在一个示例中，流体喷射腔室202和203以及液滴喷射元件204和205形成在衬底206上，该衬底206具有形成在该衬底206中的流体(或墨)供给槽208，使得流体供给槽208向流体喷射腔室202和203以及液滴喷射元件204和205提供流体(或墨)的供应。例如，流体供给槽208包括孔、通路、开口、凸形几何形状或者在衬底206中或穿过衬底206形成的其他流体架构，流体通过或穿过上述几何形状或流体架构被供应到流体喷射腔室202和203。流体供给槽208可包括一个(即，单个)或多于一个(例如，一系列)这样的孔、通路、开口、凸形几何形状或其他流体架构，上述几何形状或流体架构使流体与一个(即，单个)或多于一个流体喷射腔室连通，并且可以具有圆形、非圆形或其他的形状。例如，衬底206可以由硅、玻璃或稳定的聚合物形成。

在一个示例中，流体喷射腔室202和203形成在设置在衬底206上的阻挡层(未示出)中或者通过该阻挡层限定，使得流体喷射腔室202和203各自在该阻挡层中提供“井”。例如，该阻挡层可以由诸如su8之类的可光成像的环氧树脂形成。在一个示例中，喷嘴或孔口层(未示出)在阻挡层之上形成或延伸，使得形成在孔口层中的喷嘴开口或孔口212和213与相应的流体喷射腔室202和203连通。

在一个示例中，如图2中所示，喷嘴开口或孔口212和213具有相同的尺寸和形状。喷嘴开口或孔口212和213可以具有圆形、非圆形或其他的形状。尽管图示为具有相同的尺寸，但是喷嘴开口或孔口212和213可具有不同的尺寸(例如，不同的直径、有效直径或最大尺寸)。尽管图示为具有相同的形状，但是喷嘴开口或孔口212和213可具有不同的形状(例如，一个圆形，一个非圆形)。此外，尽管图示为具有相同的形状和相同的尺寸，但是液滴喷射元件204和205以及相应的流体喷射腔室202和203可以具有不同的形状，并且可以具有不同的尺寸。

液滴喷射元件204和205可以是能够通过相应的喷嘴开口或孔口212和213来喷射流体滴的任何装置。液滴喷射元件204和205的示例包括热敏电阻器或压电致动器。作为液滴喷射元件的示例的热敏电阻器可以形成在衬底(衬底206)的表面上，并且可以包括薄膜堆叠，该薄膜堆叠包括氧化物层、金属层和钝化层，使得当被激活时，来自热敏电阻器的热使相应的流体喷射腔室202或203中的流体蒸发，从而产生气泡，该气泡通过相应的喷嘴开口或孔口212或213喷射流体滴。作为液滴喷射元件的示例的压电致动器一般包括设置在与相应的流体喷射腔室202或203连通的可移动膜上的压电材料，使得当被激活时，该压电材料引起该膜相对于相应的流体喷射腔室202或203的偏转，从而产生压力脉冲，该压力脉冲通过相应的喷嘴开口或孔口212或213喷射流体滴。

如图2的示例中所示，流体喷射装置200包括流体循环路径或通道220和流体循环元件222，该流体循环元件222形成在流体循环通道220中、设置在流体循环通道220内或与流体循环通道220连通。流体循环通道220在一端224处通向流体供给槽208并与该流体供给槽208连通，并且在另一端226处通向流体喷射腔室202和流体喷射腔室203并与该流体喷射腔室202和流体喷射腔室203连通。在一个示例中，流体循环通道220的端部226在流体喷射腔室202的端部202a处与流体喷射腔室202连通，并且在流体喷射腔室203的端部203a处与流体喷射腔室203连通。

在一个示例中，流体循环元件222被设置在端部224和端部226之间的流体循环通道220中，沿该流体循环通道220设置或者与该流体循环通道220连通。更具体而言，在一个示例中，流体循环元件222被设置在与端部224相邻的流体循环通道220中，沿该流体循环通道220设置或者与该流体循环通道220连通。在一个示例中，并且如下面进一步描述的，流体循环元件222与流体喷射腔室202横向相邻，并且流体喷射腔室202与流体喷射腔室203横向相邻。在其他示例中，流体循环元件222的位置可以沿流体循环通道220变化。

流体循环元件222形成或表示致动器，以泵送流体或者使流体循环(或再循环)通过流体循环通道220。如此，来自流体供给槽208的流体基于通过流体循环元件222引起的流而循环(或再循环)通过流体循环通道220以及流体喷射腔室202和203。在一个示例中，使流体循环(或再循环)通过流体喷射腔室202和203有助于减少流体喷射装置200中的墨阻塞和/或堵塞。

在图2中所示的示例中，液滴喷射元件204和205以及流体循环元件222各自为热敏电阻器。例如，该热敏电阻器中的每一个可以包括单个电阻器、分流电阻器(splitresistor)、梳式电阻器或多个电阻器。然而，多种其他装置也可被用于实施液滴喷射元件204和205以及流体循环元件222，例如包括压电致动器、静电(mems)膜、机械/冲击驱动膜、音圈、磁致伸缩驱动器等。

在一个示例中，流体循环通道220包括与流体供给槽208连通的路径或通道部分230，以及与流体喷射腔室202和流体喷射腔室203连通的路径或通道部分232。更具体而言，在一个示例中，路径或通道部分232包括与流体喷射腔室202连通的部段或区段2321以及与流体喷射腔室203连通的部段或区段2322。如此，在一个示例中，流体循环通道220中的流体通过通道部分230和通道部分232，包括通过区段2321和2322在流体供给槽208与流体喷射腔室202和203之间循环(或再循环)。

在一个示例中，流体循环通道220在流体供给槽208与流体喷射腔室202和203之间形成流体循环(或再循环)回路。例如，来自流体供给槽208的流体循环(或再循环)通过流体喷射腔室202并通过流体喷射腔室203回到流体供给槽208。更具体而言，来自流体供给槽208的流体循环(或再循环)通过通道部分230，通过通道部分232，包括通过区段2321和2322，并且通过流体喷射腔室202和流体喷射腔室203回到流体供给槽208。

如图2的示例中所示，流体循环元件222形成在流体循环通道220的通道部分230中，设置在该通道部分230内或与该通道部分230连通。如此，在一个示例中，通道部分230沿第一方向引导流体，如箭头230a所示，并且通道部分232沿与该第一方向相反的第二方向引导流体，如箭头232b所示。更具体而言，在一个示例中，流体循环通道220在流体供给槽208与流体喷射腔室202和203之间沿第一方向(箭头230a)引导流体，并且在流体供给槽208与流体喷射腔室202和203之间沿与第一方向相反的第二方向(箭头232b)引导流体。因此，在一个示例中，流体循环元件222在流体供给槽208与流体喷射腔室202和203之间的流体循环通道220中产生平均或净流体流。

在一个示例中，为了在由箭头230a指示的第一方向和由箭头232b指示的第二相反方向上提供流体流，流体循环通道220包括通道回路231。如此，在一个示例中，流体循环通道220在流体供给槽208与通道回路231之间沿第一方向(箭头230a)引导流体，并且在通道回路231与流体喷射腔室202和203之间沿第二方向(箭头232b)引导流体。在一个示例中，通道回路231包括流体循环通道220的u形部分，使得一段(或部分的)通道部分230与一段(或部分的)通道部分232彼此隔开并且基本上彼此平行地定向。

在一个示例中，如图2中所示，通道部分232的区段2321的宽度和通道部分232的区段2322的宽度各自小于通道部分230的宽度。此外，区段2321的宽度小于流体喷射腔室202的宽度，并且区段2322的宽度小于流体喷射腔室203的宽度。在其他示例中，通道部分230和232(包括其部段、区段或区域)可以具有不同的宽度，并且可以具有不同的长度。

如图2的示例中所示，流体喷射装置200的阵列或一系列流体喷射装置200沿流体供给槽208的长度设置。更具体而言，包括具有相应的流体循环元件222的流体循环路径220、具有相应的液滴喷射元件204的流体喷射腔室202以及具有相应的液滴喷射元件205的流体喷射腔室203的一个流体喷射装置200与包括具有相应的流体循环元件222的流体循环路径220、具有相应的液滴喷射元件204的流体喷射腔室202以及具有相应的液滴喷射元件205的流体喷射腔室203的另一流体喷射装置200沿流体供给槽208的一侧横向相邻。在一个示例中，流体喷射装置200被布置在流体供给槽208的相对侧上，使得流体喷射装置200的相应的喷嘴开口或孔口212和213被布置成平行(基本上平行)的列(或阵列)。

图3是图示了流体喷射装置300的一部分的示例的示意性平面图。类似于流体喷射装置200，流体喷射装置300包括具有相应的液滴喷射元件304的第一流体喷射腔室302，以及具有相应的液滴喷射元件305的第二流体喷射腔室303，使得喷嘴开口或孔口312和313与相应的流体喷射腔室302和303连通。在一个示例中，喷嘴开口或孔口312和313各自具有相同的形状和尺寸。此外，液滴喷射元件304和305也各自具有相同的形状和尺寸。尽管图示为具有相同的形状和相同的尺寸，但是喷嘴开口或孔口312和313以及液滴喷射元件304和305可以具有不同的形状，并且可以具有不同的尺寸。

类似于流体喷射装置200，流体喷射装置300包括具有相应的流体循环元件322的流体循环路径或通道320。类似于流体循环元件222，流体循环元件322被设置在流体循环通道320中，沿该流体循环通道320设置或与该流体循环通道320连通，并且形成或表示致动器，以泵送流体或者使流体循环(或再循环)通过流体循环通道320。在一个示例中，并且如下面进一步描述的，流体循环元件322与流体喷射腔室302和流体喷射腔室303横向相邻并且处于二者之间。在其他示例中，流体循环元件322的位置可以沿流体循环通道320变化。

在一个示例中，并且如图3中所示，流体循环通道320包括与流体供给槽308连通的路径或通道部分330、与流体喷射腔室302连通的路径或通道部分332以及与流体喷射腔室303连通的路径或通道部分334。如此，在一个示例中，流体循环通道320中的流体通过通道部分330以及相应的通道部分332和334在流体供给槽308与流体喷射腔室302和303之间循环(或再循环)。

类似于流体喷射装置200的流体循环通道220，流体喷射装置300的流体循环通道320在流体供给槽308与流体喷射腔室302和303之间形成流体循环(或再循环)回路。例如，来自流体供给槽308的流体循环(或再循环)通过流体喷射腔室302并通过流体喷射腔室303回到流体供给槽308。更具体而言，来自流体供给槽308的流体循环(或再循环)通过通道部分330，通过通道部分332和通道部分334，并且通过流体喷射腔室302和流体喷射腔室303回到流体供给槽308。

此外，并且类似于流体喷射装置200的流体循环元件222，流体循环元件322形成在流体循环通道320的通道部分330中，设置在该通道部分330内或与该通道部分330连通。如此，在一个示例中，通道部分330沿第一方向引导流体，如箭头330a所示，并且通道部分332和通道部分334各自沿与该第一方向相反的第二方向引导流体，如箭头332b和箭头334b所示。因此，在一个示例中，流体循环元件322在流体供给槽308与流体喷射腔室302和303之间的流体循环通道320中产生平均或净流体流。

在一个示例中，为了在由箭头330a指示的第一方向和由箭头332b和箭头334b指示的第二相反方向上提供流体流，流体循环通道320包括通道回路331和通道回路333。如此，在一个示例中，流体循环通道320在流体供给槽308与通道回路331和333之间沿第一方向(箭头330a)引导流体，并且在通道回路331与流体喷射腔室302之间以及在通道回路333与流体喷射腔室303之间沿第二方向(箭头332b和箭头334b)引导流体。在一个示例中，通道回路331包括流体循环通道320的u形部分，并且通道回路333包括流体循环通道320的u形部分。

如图3的示例中所示，流体喷射装置300的阵列或一系列流体喷射装置300沿流体供给槽308的长度设置。更具体而言，包括具有相应的流体循环元件322的流体循环路径320、具有相应的液滴喷射元件304的流体喷射腔室302以及具有相应的液滴喷射元件305的流体喷射腔室303的一个流体喷射装置300与包括具有相应的流体循环元件322的流体循环路径320、具有相应的液滴喷射元件304的流体喷射腔室302以及具有相应的液滴喷射元件305的流体喷射腔室303的另一流体喷射装置300沿流体供给槽308的一侧横向相邻。在一个示例中，流体喷射装置300被布置在流体供给槽308的相对侧上，使得流体喷射装置300的相应的喷嘴开口或孔口312和313被布置成平行(基本上平行)的列(或阵列)。

如图2的示例中所示，流体循环元件222与流体喷射腔室202横向相邻，并且流体喷射腔室202与流体喷射腔室203横向相邻。更具体而言，流体循环元件222沿流体供给槽208被定位到流体喷射腔室202的一侧，并且流体喷射腔室202被定位到流体喷射腔室203的一侧，使得流体喷射腔室202沿流体供给槽208被定位在流体循环元件222和流体喷射腔室203之间。此外，如图3的示例中所示，流体循环元件322与流体喷射腔室302横向相邻并且与流体喷射腔室303横向相邻。更具体而言，流体循环元件322被定位到流体喷射腔室302的一侧并且被定位到流体喷射腔室303的一侧，使得流体循环元件322沿流体供给槽308被定位在流体喷射腔室302和流体喷射腔室303之间。

如此，并且如图2的示例中所示，流体喷射装置200的流体喷射腔室202和流体喷射腔室203彼此横向相邻，并且如图3的示例中所示，一个流体喷射装置300的流体喷射腔室303和相邻的流体喷射装置300的流体喷射腔室302彼此横向相邻。因此，流体喷射装置200的液滴喷射元件204和液滴喷射元件205可以在不同的时刻单独或个别地操作，以产生相同尺寸(重量)的液滴，或者基本上同时操作，以产生组合尺寸(重量)的组合液滴。此外，一个流体喷射装置300的液滴喷射元件304和相邻的流体喷射装置300的液滴喷射元件305可以在不同的时刻单独或个别地操作，以产生相同尺寸(重量)的液滴，或者基本上同时操作，以产生组合尺寸(重量)的组合液滴。

更具体而言，在一个示例中，如图4a、图4b、图4c中所示，流体喷射装置200的横向相邻的液滴喷射元件204和205(在流体循环通道220中具有横向相邻的流体循环元件222)基本上同时操作，以产生组合尺寸(重量)的组合液滴。例如，如图4a中所示，流体从流体喷射腔室202和203(通过相应的喷嘴212和213)的基本上同时的喷射导致形成分立的液滴252和253(具有相应的尾部254和255)。随后，如图4b中所示，分立的液滴252和253开始合并(并且尾部254和255断开)。其后，如图4c中所示，形成单个合并的液滴256(其中，尾部254和255消散)。

此外，在一个示例中，如图5a、图5b、图5c中所示，一个流体喷射装置300的液滴喷射元件305(在流体循环通道320中具有横向相邻的流体循环元件322)和相邻的流体喷射装置300的横向相邻的液滴喷射元件304(在流体循环通道320中具有横向相邻的流体循环元件322)基本上同时操作，以产生组合尺寸(重量)的组合液滴。例如，如图5a中所示，流体从流体喷射腔室303和302(通过相应的喷嘴313和312)的基本上同时的喷射导致形成分立的液滴353和352(具有相应的尾部355和354)。随后，如图5b中所示，分立的液滴353和352开始合并(并且尾部355和354断开)。其后，如图5c中所示，形成单个合并的液滴356(其中，尾部355和354消散)。

图6是图示了操作流体喷射装置的方法600的示例的流程图，所述流体喷射装置例如如图2、图3以及图4a、图4b、图4c和图5a、图5b、图5c的各个示例中所示的流体喷射装置200、300等。

在602处，方法600包括使两个横向相邻的流体喷射腔室与流体槽连通，其中，该两个横向相邻的流体喷射腔室中的每一个包括液滴喷射元件，例如包括相应的液滴喷射元件204/205、305/304的流体喷射腔室202/203、303/302与相应的流体供给槽208、308连通。

在604处，方法600包括使流体通过流体循环路径从流体槽循环到该两个横向相邻的流体喷射腔室，其中，该流体循环路径包括流体循环元件，并且该流体循环元件定位成与该两个横向相邻的流体喷射腔室中的至少一个横向相邻，例如来自相应的流体供给槽208、308的流体通过包括相应的流体循环元件222、322的相应的流体循环路径或通道220、320循环到相应的流体喷射腔室202/203、303/302。

在606处，方法600包括基本上同时从该两个横向相邻的流体喷射腔室喷射流体滴，其中，该流体滴将在飞行期间聚合，例如分立的液滴252/253、353/352从相应的流体喷射腔室202/203、303/302喷射，并且结合为相应的合并液滴256、356。

尽管图示和描述为单独的和/或顺序的步骤，但是形成流体喷射装置的方法可以包括步骤的不同顺序或序列，并且可以结合一个或多个步骤，或者同时、部分或全部地执行一个或多个步骤。

尽管本文已图示和描述了特定示例，但本领域技术人员将会理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以为所示和所述的特定示例替换多种替代和/或等同的实施方式。本申请意在覆盖本文所论述的特定示例的任何改动或变型。