CN101588927A - 双馈送液滴喷射器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种液体喷射器，它包括形成腔室的结构。该腔室包括第一表面和第二表面。第一表面包括喷嘴孔。将液滴形成机构设置在腔室的与喷嘴孔相对的第二表面上。第一液体馈送通道和第二液体馈送通道与腔室处于流体连通状态。分成段的液体入口的第一段与第一液体馈送通道处于流体连通状态，而分成段的液体入口的第二段与第二液体馈送通道处于流体连通状态。

Description

双馈送液滴喷射器
技术领域
一般说来，本发明涉及数字控制的打印(或印刷)系统的领域，更具体地说，涉及这些系统的液滴喷射器部件。
背景技术
在喷墨打印(或喷墨印刷)的领域中，希望提供比采用商业上可供使用的打印头(或印刷头)所能够提供的速度更快地更好品质的打印物品(或印刷品)。因此，已经做了许多努力以提高喷墨打印头的工作频率，并改进由喷墨打印头喷射出的液滴的定位精度，例如见在2004年12月30日出版的美国专利申请出版物No.US 2004/0263578 A1。
美国专利申请出版物No.US 2004/0263578 A1公开了一种喷墨打印头，它包括一个具有一个墨水腔室和一个歧管(manifold)的基底，一个在基底上形成的喷嘴板，第一和第二加热器，第一和第二导电器(conductors))，以及第一和第二墨水通道。喷嘴板包括穿透喷嘴板且与墨水腔室流体连通的喷嘴。第一和第二加热器和导电器夹置在喷嘴板的相邻的钝化层之间。墨水通道夹置在墨水腔室与歧管之间，用以提供墨水腔室与歧管之间的流体连通。第一和第二加热器，导电器和墨水通道关于喷嘴是对称的。
尽管进行了这些努力，但仍然存在着对这样的液滴喷射器的需要，所述液滴喷射器可以提高发射频率，并可以提高液滴喷射和液滴在接受器上定位的精度。
发明内容
按照本发明的一个特点，一种液体喷射器包括形成腔室的结构。所述腔室包括第一表面和第二表面。所述第一表面包括喷嘴孔。将液滴形成机构设置在所述腔室的与所述喷嘴孔相对的第二表面上。第一液体(或流体)馈送通道和第二液体(或流体)馈送通道与所述腔室处于流体连通状态。分成段的液体入口的第一段与所述第一液体馈送通道处于流体连通状态，而所述分成段的液体入口的第二段与所述第二液体馈送通道处于流体连通状态。
按照本发明的另一个特点，一种液体喷射器包括形成腔室的阵列的结构，每个腔室具有喷嘴孔。将液滴形成机构设置在每个腔室中。第一液体馈送通道和第二液体馈送通道与每个腔室处于流体连通状态。所述第一液体馈送通道和第二液体馈送通道由每个腔室在相反的方向上伸展。分成段的液体入口包括多个第一段和多个第二段。所述液体入口的每个第一段与所述第一液体馈送通道处于流体连通状态，并且所述液体入口的每个第二段与所述第二液体馈送通道处于流体连通状态。将所述多个第一段和所述多个第二段设置在所述喷嘴孔的相对侧面上。
按照本发明的另一个特点，一种液体喷射器包括形成腔室的结构，所述腔室具有喷嘴孔。将液滴形成机构设置在所述腔室中。第一液体馈送通道和第二液体馈送通道与所述腔室处于流体连通状态。分成段的液体入口的第一段与所述第一液体馈送通道处于流体连通状态。所述分成段的液体入口的第二段与所述第二液体馈送通道处于流体连通状态。将所述液体入口的所述第一段和所述液体入口的所述第二段定位成当由与所述喷嘴孔垂直的平面观察时相对于彼此偏置。
附图说明
在下面给出的对本发明的优选实施例的详细描述中，参考附图，在附图中：
图1是结合有本发明的液滴喷射系统的示意图；
图2a和2b是结合有本发明的一个示例性实施例的液滴喷射打印(或印刷)头模具((芯片)die)的示意性顶视图，其中使相邻的入口段的端部彼此对准；
图3是结合有本发明的一个示例性实施例的液滴喷射打印头模具的示意性顶视图，其中相邻的入口段的端部彼此重叠；
图4是结合有本发明的一个示例性实施例的液滴喷射打印头模具的示意性顶视图，其中使相邻的入口段的端部彼此间隔开；
图5是一个液滴喷射器穿过图4的5-5线示出的示意性剖面图；
图6是结合有本发明的一个示例性实施例的液滴喷射打印头模具的示意性顶视图，其中将立柱不对称地定位在馈送通道内；
图7是结合有本发明的一个示例性实施例的液滴喷射打印头模具的示意性顶视图，其中立柱具有不同的截面(积)；
图8是结合有本发明的一个示例性实施例的液滴喷射打印头模具的一部分的低倍率放大图，其中在入口段与馈送通道之间设置有附加的立柱；
图9是结合有本发明的一个示例性实施例的液滴喷射打印头模具的示意性顶视图，其中没有任何电引线伸展到多个入口段；
图10是结合有本发明的另一个示例性实施例的液滴喷射打印头模具的示意性顶视图，其中没有任何电引线伸展到多个入口段；
图11是结合有本发明的一个示例性实施例的液滴喷射打印头模具的示意性顶视图，其中将电源线路和逻辑线路集成在打印头模具上；
图12是结合有本发明的另一个示例性实施例的液滴喷射打印头模具的示意性顶视图，其中将电源线路和逻辑线路集成在打印头模具上；
图13是结合有本发明的一个示例性实施例的液滴喷射打印头模具的示意性顶视图，它包括两排错开的液滴喷射器；
图14是结合有本发明的一个示例性实施例的液滴喷射打印头模具的示意性顶视图，它包括两排对准的液滴喷射器；
图15-17是结合有本发明的示例性实施例的液滴喷射打印头模具的示意性顶视图，其中液滴喷射器的数目与入口段的数目之比小于二；以及
图18是结合有本发明的一个示例性实施例的液滴喷射打印头模具的示意性顶视图，它包括两排错开的液滴喷射器，其中在两排中喷嘴的截面(积)是不同的。
具体实施方式
给出的描述将特别针对形成按照本发明的设备的一部分的那些部件或者更直接地与按照本发明的设备协同工作的那些部件。应当理解，没有具体地示出或描述的那些部件可以取本领域技术人员所熟知的多种形式。在下面的描述中，在可能的情况下采用相同的附图标记表示相同的部件。
虽然在这里采用了液体喷射打印头(或印刷头)这个术语，但是应该认识到，当今正在使用打印头来喷射许多类型的液体，不只是墨水。例如，当今采用液体喷射打印头喷射多种液体是可能的，这些液体包括药物，颜料，染料，导电的和半导电的有机物，金属颗粒，以及其它材料。这样，不希望打印头这个术语被限制为只是喷射墨水的装置。
在这里描述的本发明的一个方面涉及液滴喷射器的构形，特别是涉及液滴形成机构和它的相对应的液体馈送通道。所描述的具体实施例涉及热喷墨打印头，在这些打印头中液滴形成机构是电阻加热件，对所述加热件进行脉冲触发，以在充填墨水的腔室中产生气泡，并且随着气泡的膨胀喷射出液滴。其它的实施例包括压电打印头，以及MEMS类型的打印头，例如在其中液滴形成机构是热弯曲致动器或者静电致动器的那些打印头。优选的制造方法包括在以John A.Lebens的名义于2006年12月12日提交的题为“有改进的液体腔室的液滴喷射器(LIQUID DROPEJECTOR HAVING IMPROVED LIQUID CHAMBER)”的共同未决的美国申请序列号No.11/609375和以John A.Lebens等人的名义于2006年12月12日提交的题为“有改进的腔室壁的液体喷射器(LIQUID DROPEJECTOR HAVING IMPROVED LIQUID CHAMBER)”的共同未决的美国申请序列号No.11/609365中描述的那些方法。这些申请描述了用于以与液滴形成机构集成在一起的方式形成腔室和喷嘴板的方法。然而，也可以采用更传统的制造方法实现本发明，比如把喷嘴板制成与基底分开的部件，在所述基底上形成电阻加热件，随后把两个部件粘接在一起。
参考图1，该图示出了一个液体喷射系统10例如喷墨打印机的示意图。所述液体喷射系统10包括一个数据源(例如图像数据)12，所述数据源提供信号，所述信号被控制器14翻译(或转换)成喷射液滴的指令。控制器14将信号输出到电能脉冲源16，这些电能脉冲被送到液体喷射打印头模具(或芯片)18。典型地，液体喷射打印头模具18包括多个液体喷射器20，所述液体喷射器以至少一个阵列进行布置，例如以基本上线性的排布置。在工作过程，把液体，例如以墨滴形式的墨水，沉积在记录介质24上。
附加地参考图2a和2b，这些图示出了一个液体喷射打印头模具18的示意图。液体喷射打印头模具18包括液体喷射器20的阵列或者多个液体喷射器20。所述液体喷射器20包括一种结构，例如由基底28伸展的壁26，所述壁形成腔室30。(多个)所述壁26将邻近其它液体喷射器20定位的液体喷射器20分开。每个腔室30包括在喷嘴板31中的喷嘴孔32，通过所述喷嘴孔喷射出液体。在每个腔室30中还设置液滴形成机构34例如电阻加热器。在图2a中，电阻加热器定位于腔室30的底部在基底28的顶表面上，并且与喷嘴孔32相对，但是也容许是其它的构形。换句话说，在这个实施例中，腔室30的底表面是基底28的顶部，而腔室30的顶表面是喷嘴板31。
被分成段的液体入口或者歧管36将液体通过第一和第二液体馈送通道38和40供应到每个腔室30，所述通道与每个腔室30处于流体连通状态。被分成段的入口36包括与第一馈送通道38处于流体连通状态的第一段37和与第二馈送通道40处于流体连通状态的第二段39。第一段37和第二段39定位于腔室30和喷嘴孔32的相对侧面上。
在图2a和2b中，当从与包括喷嘴孔32的平面垂直的平面观看时(在图2a和2b中所示出的视图)，液体入口36的每个第一段37和液体入口36的每个第二段39的位置相对于彼此是偏置的。以这样的方式定位第一段37和第二段39使得其中一段(或是第一段37或是第二段39)能够将液体提供给与所述段对准的腔室30(用箭头42表示)，同样也能够将液体提供给与所述段偏置的腔室30(用箭头44表示)。在图2a中，第一段37和第二段39中的每一段将液体提供给两个腔室30，所述两个腔室与每一段对准或者在所述每一段的对面。此外，第一段37和第二段39中的每一段将液体提供给在每一段的任何一个侧面上的腔室30，所述腔室与所述每一段偏置或者邻近每一段设置。
在图2b中进一步使图2a的流动图案更清晰，在该图中为了简化将某些结构件略去了。将个别的腔室30a，30b，30c和30d标示出，它们与液体入口36的第一段37a和第二段39a和39b有关。在下面的描述中，我们将提及馈送给(或连通到)一特定腔室的液体馈送通道。应当理解，这意味着这个通道主要馈送给(或连通到)该具体的腔室(典型地，紧邻的通道)。然而，所述通道也在较小的程度上馈送其它邻近的通道，这取决于喷射触发图案对流动的要求。
第一液体馈送通道38a由液体入口36的第二段39a馈送腔室30a。此外，第二液体馈送通道40a也由第一段37a馈送(或连通到)腔室30a，所述第一段与腔室30a偏置，并且邻近腔室30a)。第一液体馈送通道38b和38c分别由液体入口36的第一段37a馈送两个腔室30b和30c。第二液体馈送通道40b也由第二段39a馈送腔室30b，并且第二液体馈送通道40c也由第二段39b馈送腔室30c。第一液体馈送通道38d由第二段39b馈送腔室30d，而第二液体馈送通道40d也由第一段37a馈送腔室30d。第一液体馈送通道38由液体入口36的直接与所述腔室在一条线上的段馈送每个腔室，并且，第二液体馈送通道40也由液体馈送入口36的与所述腔室在一定程度上偏置的段馈送每个腔室。
在图2a和2b中，液体入口36的段37和39中的每一段都近似与两个相邻的腔室一样宽，且相邻的段39a和39b之间的间隔也近似与两个相邻的腔室一样宽。换句话说，第一液体馈送通道38由液体入口36的直接与所述两个腔室在一条线上的那些段馈送两个腔室，且用于这两个腔室的第二馈送通道40是来自与这些腔室在一定程度上偏置的第二段。其它的构形也是可能的。例如，图3示出了比两个多的腔室(即，3个，4个或者更多的腔室)被第一液体馈送通道38由液体入口36的直接与这些腔室在一条线上的那些段馈送、并且也被第二液体馈送通道40由液体入口36的与这些腔室在一定程度上偏置的那些段馈送的情况。
液体入口36的每个第一段37的端部46邻近液体入口38的每个第二段39的端部48。在图2a中，第一段37的端部46与用虚线50表示的第二段39的端部48对准。然而，其它的构形是可能的。例如，端部46和48可以彼此重叠，如在图3中所示出的那样。替代地，可以将端部46和48定位成彼此分离开，如在图4中所示出的那样。
在腔室30，在液体馈送通道38和液体馈送通道40中或者在它们的组合体中可以设置一个或多个立柱52。如下面将更详细地讨论的那样，关于喷嘴孔32和/或在液体馈送腔室38，40中的一个或两个腔室内可以对称地或者不对称地设置所述立柱52。当彼此进行比较时，所述立柱52可以具有相同的截面(积)或者不同的截面(积)。当彼此进行比较时，所述立柱52可以具有相同的形状或者不同的形状。
参考图5，该图示出了一个液体喷射器20穿过图4的5-5线的示意性剖面图。所述液体喷射器20包括与第一液体馈送通道38处于流体连通状态的腔室30，所述第一液体馈送通道与被分成段的液体入口或歧管36的多个第一段37中的其中一个(或其中一段)处于流体连通状态。腔室30也与第二液体馈送通道40处于流体连通状态，所述第二液体馈送通道与被分成段的液体入口或歧管36的多个第二段39中的其中一个(或其中一段)处于流体连通状态。在图5中，液体入口36的第一段37与腔室30对准，并且把液体供应到腔室30。液体入口36的第二段39相对于腔室30偏置，并且把液体间接地供应到腔室30(用“X”54表示)。
把液滴形成机构34例如电阻加热器设置在腔室30中，且所述机构可实施(operable)通过喷嘴孔32喷射出液体。在腔室30和/或第一和第二液体馈送通道38和40的其中一个或两者中也可存在有立柱52。
在已经描述过液体喷射器的基本部件之后，我们现在将描述液体喷射器如在热喷墨打印头中的工作，从而使得优点和有关这些优点的原因变得更清楚。这个讨论也将帮助建立下面将要描述的设计变型的内容。
回过去参考图1-5，墨水通过分段的液体入口36进入打印头模具(或打印头芯片)，并且由相反的方向穿过第一和第二液体馈送通道38和40，进入液体腔室30。在传统的热喷墨打印头中，仅由一个方向通过单一的液体馈送通道用墨水充填(或充满)腔室。
当用墨水充填腔室时，定位于喷嘴孔32下面的电阻加热件34与腔室中的墨水池处于热接触的状态。以一种特定构形示出的电阻加热件34包括两个电阻材料制的平行的腿33，在一端用一个导电的短棒35将实施两个腿连接起来。在相对的端部把电引线56由短棒35连接到每条腿33上。然而，其它的电阻加热件构形也是可能的。
当数据源12提供被控制器14转换成用于在特定的时刻要由特定的腔室30喷射出墨滴的命令的信号时，源16把电脉冲通过电引线56提供给加热器34。选择脉冲电压，从而在加热器上方的过热墨水中形成(集结成)气泡。
随着气泡的胀大，所述气泡将它上方的墨水向外推，穿过喷嘴孔32，因此喷射出液滴。液滴的尺寸(即液滴的体积或质量，这个液滴尺寸与记录介质24上产生的墨点的尺寸相关)主要由加热器34的尺寸，喷嘴32的尺寸，以及腔室的几何形状来决定，并且在较小的程度上由墨水的温度和脉冲的形状来决定。
为了精确地击发(或喷射)出射流，优选的是以每秒10到20米的速度喷射出液滴，这在一定程度上取决于液滴的尺寸。为了提高液滴的速度(并且提高能量效率，所述能量效率为液滴的能量除以输入进电阻加热件的能量的比值)，使气泡的膨胀方向优先朝向喷嘴是有帮助的。这是立柱52的功能之一，这些立柱用来产生横向(或侧向)的流体阻抗，从而使较大数量的气泡膨胀指向喷嘴孔32。
立柱52也限制离开腔室30的液体的流量和动量，从而能够更快地将腔室30重新充填。腔室30的重新充填典型地是同一个腔室能够多么快地再一次进行击发(或喷射)的速率限制步骤。在喷射出液滴之后，由入口36通过液体馈送通道38和40馈送进液体，进入腔室。本发明的双馈送构形由于几个原因提高了重新充填的速率(并且因此提高了打印或印刷速度)。如上面提到过的那样，立柱52限制墨水的回流，从而使得墨水流的反向可以进行得更快。促进更快地重新充填的另一个因素是存在两个馈送通道38和40，而不是单一的馈送通道，从而提高了墨水流回腔室的速度。此外，与传统的液体喷射器相比，在这里描述的液体喷射器20是由腔室的两个相反的侧面馈送的，而传统的液体喷射器是由腔室的一侧馈送的，且在腔室相对的侧面具有流体(或流动)的死端。结果，在重新充填的过程中墨水与空气的交界面相对于腔室有对称的曲率，这提高了驱动重新充填的压力差，从而可以更快地实现重新充填。用于双馈送构形的流动的计算机模拟表明重新充填的速率近似为用于可比较的单一馈送构形的两倍。
如可以由图2a和2b看到的那样，分段的入口36的第一段37馈送液体馈送通道38，所述液体馈送通道直接位于第一段37的前面。第二段39馈送液体馈送通道40，所述液体馈送通道与第二段39偏置。由于流体路径的长度不同，与由段39和流体通道40到腔室30的流体(或流动)阻抗相比，由段37和馈送通道38到腔室30的流体(或流动)阻抗之间存在有差别。因此，在某些实施例中，可以改变一个或多个立柱的位置或截面(积)，以补偿流体阻抗的这种差别。例如，在图6中，将馈送通道40中的立柱52b移动，使它比馈送通道38中的立柱52a离开喷嘴孔32更远些。类似地，在图7中，把馈送通道40中的立柱52b做成有比馈送通道38中的立柱52a较小的截面积。图6和7示出，馈送通道38中的所有立柱52a的位置彼此类似，并且有相同的第一截面积，类似地，馈送通道40中的所有立柱52b的位置彼此类似，并且有相同的第二截面积。然而，可以理解的是，特别是对于与在图3中所示的构形类似的液体入口36构形，在这种构形中比2个多的腔室与相对应的段在一定程度上偏置，例如将馈送通道40中的某些立柱52b的尺寸做成与在另外或其它的馈送通道40的其它立柱52b不同或者使它们的位置与在另外或其它的馈送通道40的其它立柱52b不同可能是有利的。容许有不同的截面形状。在其它实施例中，可以将立柱52关于喷嘴孔对称地设置，并且立柱可以有彼此相同的截面积(如在图2a和2b中示出的那样)。
在图8中示出了液体喷射打印头模具18的一部分的低倍率放大顶视图。由包括在腔室一侧的六段37和在腔室另一侧的与所述段37偏置的六段39或者由它们构成的液体入口36馈送图8中示出的24个腔室。典型的液体喷射打印头模具可能典型地具有液体馈送入口36的几百个甚至几千个腔室和相对应的段37和39。图8包含与图2a类似的其它或另外的部件，这些部件包括壁26，喷嘴孔32，电阻加热件34，电引线56，和立柱52。此外，图8示出了可选的过滤立柱41，这些立柱设置在液体入口36的段37，39与喷嘴孔32之间，即，在相应的自的液体馈送通道38和40内。过滤立柱41阻挡由于使腔室在立柱52或喷嘴32结渣而产生的颗粒。即使在两个相邻的过滤立柱之间截住颗粒，围绕那排过滤立柱还有许多平行的其余(或备用)的流体路径，从而可能继续用墨水供应所有腔室。
如在图8中所示，可以穿过基底28形成液体入口36，使得第一段37和第二段39可以相当靠近喷嘴孔32。然而，使电引线朝向打印头模具的边缘58比如图1中所示的边缘58a和58b是必要的。典型地，沿着一个或多个边缘58设置一排或多排结合(或粘合)突起(未示出)，从而可以实现由液体喷射打印头模具18和电脉冲源16的电路上的相互连接。如在图8中所示，至少一个电引线56由每个液滴形成机构34朝向打印头模具18的边缘58伸展。进而，电引线56中的至少一个定位于第一段37或第二段39的任何邻近的段之间。在图8中，某些电引线56定位于邻近的第一段37之间，而其它的电引线56定位于液体入口36的邻近的第二段39之间。
将第一段和第二段37和39偏置为定位电引线提供了更大的空间，同时仍然可以实现腔室30的足够快的重新充填。因此，将每个电引线56设置成使得没有任何电引线56朝向第一段37伸展是可能的，如在图9中所示出的那样。替代地，将每个电引线56设置成使得没有任何电引线56朝向第二段39伸展(未示出)是可能的。可以将电引线56中的至少一个定位在邻近的段37和/或39之间，如在图9中所示出的那样。
把每个电加热件34连接到两个电引线56a和56b上。可以例如把引线56a最终连接到一不变的或恒定的电压上，并且可以例如把引线56b连接到单个的开关上，电脉冲源16对这些单个的开关进行寻址，并且可选地通过液体喷射打印头模具18上的逻辑线路对这些单个的开关进行控制。为了减少需要定位在图9所图示的实施例中的邻近的段39之间的电引线的数目，通过通路(vias)57把每个引线56a连接到共同的引线59上，所述共同引线与段39平行地伸展，而不在液体入口36的相邻的段39之间穿过。将所述通路57设置在喷嘴孔32与入口段39之间。典型地在与引线56b不同的金属层上形成共同的引线59，并且，在共同的引线59与引线56b交叉的那些部位，所述共同的引线59与引线56b电绝缘。共同的引线59可以一直伸展到打印头模具的边缘58，所述边缘58位于喷嘴孔32的阵列的端部，而不在相邻的段39之间伸展。替代地，如在图10中所示，可以把几个引线56a在通路57处连接到共同的引线59上，所述共同的引线在相邻的段39之间穿过。在图9所示的实施例中，四个引线56b在相邻的段39之间穿过，而在图10所示的实施例中，四个引线56b加上共同的引线59在相邻的段39之间穿过。
图11示意性地图示出液体喷射打印头模具18，在所述打印头模具中，把电源线路和逻辑线路一起集成在与液体喷射器20同一个基底28上。所示出的电源线路为驱动(器)晶体管60的一个阵列，这些驱动晶体管的功能是用做开关，以使电阻加热件34能够被启动。为了简单起见，在图11中没有示出电阻加热件(位于孔32的下面)，但是应当理解，电引线56b由所述驱动晶体管伸展到相应的电阻加热件34上，而不是伸展到孔32上。集成在液体喷射打印头模具18上的逻辑线路62控制所述驱动晶体管60，为的是使到达电路比如脉冲电源16和控制器14的电相互连接(例如在打印头模具边缘58a上)的数目减到最少。逻辑线路62典型地包括线路部件比如移动寄存器，从而可以将数据串联地移入到液体喷射打印头模具18中，而对于每个晶体管不需要到达打印头模具18的分开的相互连接。将电压64连接到共同的引线59上，没有单个地示出的这些共同的引线，而是用虚线表示它们。
在图11所示的实施例中，仅只示出两个引线56b在液体入口36的相邻的段39之间穿过。这可以理解为表示在相邻的段39之间穿过到达驱动晶体管60的所有引线56b。将驱动晶体管60设置在段39的与段39的喷嘴侧相对的那个侧面上。然而，可以另外地将驱动器设置在靠近第一段37而不是第二段39的位置。典型地将逻辑线路62设置在驱动晶体管60的与驱动晶体管60的喷嘴孔侧面相反的那个侧面上。
图12示意性地示出了液体喷射打印头模具18，所述打印头模具具有两排液体喷射器20a和20b，形成腔室和孔的二维阵列。在这个实施例中，分段的液体入口36包括三排段或由它们组成。这些段66的中心排定位于两排液体喷射器20a与20b之间，馈送两排中的液体喷射器。此外，将两排外面的段68a和68b分别定位在液体喷射器20a与20b相对于段66的中心排的相对侧面上。与两排液体喷射器20a与20b相对应也示出了驱动晶体管60和逻辑线路62。至少一个电引线56b定位于邻近的段68a之间(且对于邻近的段68b情况类似)，为的是在喷射器20与相对应的驱动晶体管60之间实现电连接。将入口段68a定位在喷射器20a与相对应的驱动晶体管60之间。类似地，将入口段68b定位在喷射器20b与相对应的驱动晶体管60之间。分段的液体入口36的这种构形使得能够提供更高密度的液体喷射器20，其中在两个不同的方向上由两段对每个液体喷射器进行馈送(与前面的用于唯一的一排的液体喷射器20的双馈送实施例类似)。
图12和13图示出双馈送液体喷射器的二维阵列的一个实施例。在这里，与液体喷射器20a相对应的喷嘴孔32由对应于液体喷射器20b的喷嘴孔32偏置半个喷嘴间隔(halfa nozzle space)(当由喷嘴位置观察时，相对于虚线)。作为两排错开的排的结果，这样的液体喷射打印头模具18的有效打印分辨率为有单一排液体喷射器20的打印头模具的两倍。例如，如果液体喷射器20a与20b的每一排为每英寸600个喷嘴的间隔，那么，复合的打印分辨率可以是每英寸1200点。
图14图示出双馈送液体喷射器的二维阵列的第二实施例。在这里，与液体喷射器20a相对应的喷嘴孔32与对应于液体喷射器20b的喷嘴孔32处于一条直线上。这种构形在每个像素的位置提供了多余的喷嘴，从而，如果一个液滴喷射器20a出了故障，仍然可以使用相对应的液滴喷射器20a打印出像素。也可以使用这些对准的喷嘴排以提高打印频率。
在图13和14中，所示出的在液体入口36的中心排的段66的截面积比在液体入口36的外面那些排的段68的截面积大。这帮助提供所需要的流体流量，用来馈送在中心排66的任何一侧的两排液滴喷射器20a和20b。
对于液体喷射器20的错开的排的情况或者对准的排的情况，把腔室30，加热器34和喷嘴32的构形做成使得由液体喷射器20b喷射出与液体喷射器20a不同尺寸的液滴是可能的。例如，与不同液滴尺寸相对应的喷嘴孔可以具有不同的截面积。图18图示出一个实施例，其中两排液体喷射器20是错开的，并且其中液体喷射器20a的喷嘴孔32a的截面积比液体喷射器20b的喷嘴孔32b的截面积小。两个不同尺寸的液滴可能提供一定程度(或某一等级)的灰度打印。
对于到此详细讨论的实施例来说，已经把在分段的入口36中的段的数目做成比液体喷射器20的总数目少。对于入口段的许多尺寸和液体喷射器的间隔来说，设置液体喷射器大约为入口段的两倍在为了更快地重新充填和更快的打印生产提供改进的到达喷射器的液体流量的要求与布置由喷射器区域朝向打印头模具18的边缘的所有电引线56的要求之间实现了适当的平衡。然而，对于可以将入口段做成相对于喷射器间隔以及电引线56的宽度和间隔足够小的构形来说，对于每两个液体喷射器20具有一个以上的入口段可能是有利的。
例如，在图15和16图示出的两个实施例中存在有液体入口36的三段37和三段39，并且存在有6个液体喷射器20。换句话说，对于打印头模具18的这个有限的视图(以及扩展到对于整个打印头模具18)来说，液体入口的段的数目与液体喷射器20的数目相同。虽然在图15和16中没有示出电引线，但是很清楚，可以将引线布置在相邻的段39和/或相邻的段37之间。在图15和16中也很清楚，每一段馈送与它直接在一条线的喷射器，也馈送邻近的喷射器。在图15中，段37相对段39偏置，从而，一个喷射器直接与段39在一条直线上，而相邻的喷射器直接与段37在一条直线上。在图16中，段37直接与段39在一条直线上，从而，一个喷射器直接与段37和段39在一条直线上，但是相邻的喷射器与它邻近的段37和段39偏置。最后，图17图示出一个实施例，其中对于每个液体喷射器20存在有两个入口段(每个喷射器有一个段37和一个段39)。所示出的入口段37和39直接与喷射器20在一条直线上。在喷射器的间隔相对于入口段37和39的可制作出的尺寸以及相对于电引线56的宽度和间隔足够大的情况下，这样的构形可能是有利的。
部件目录
10    流体喷射系统
12    数据源
14    控制器
16    电脉冲源
18    液体喷射打印(或印刷)头模具(或芯片)
20    液体喷射器
24    记录介质
26    壁
28    基底
30    腔室
31    喷嘴板
32    喷嘴孔
33    电阻材料
34    电阻加热件
35    导电短棒
36    分段的液体入口
37    第一段
38    第一液体馈送通道
39    第二段
40    第二液体馈送通道
41    过滤立柱
42    液体流箭头
44    液体流箭头
46    第一段的端部
48    第二段的端部
50    相对于第一和第二段的端部的线
52    立柱
54    间接的液体供应X
56    电引线
57    通路
58    打印(或印刷)头模具边缘
59    共同的引线
60    驱动晶体管
62    逻辑线路
64    电压
66    在中心排中的段
68    在外面排中的段

Claims (37)

1.一种液体喷射器，它包括：
形成腔室的结构，所述腔室包括第一表面和第二表面，所述第一表面包括喷嘴孔；
位于所述腔室的与所述喷嘴孔相对的第二表面上的液滴形成机构；
与所述腔室处于流体连通状态的第一液体馈送通道和第二液体馈送通道；以及
分成段的液体入口，所述液体入口的第一段与所述第一液体馈送通道处于流体连通状态，而所述液体入口的第二段与所述第二液体馈送通道处于流体连通状态。
2.按照权利要求1所述的液体喷射器，其特征在于，将所述液体入口的所述第一段和所述液体入口的所述第二段定位成当由与所述喷嘴孔垂直的平面观察时相对于彼此偏置。
3.按照权利要求2所述的液体喷射器，其特征在于，所述液体入口的所述第一段的端部邻近所述液体入口的所述第二段的端部，其中，所述第一段的所述端部与所述第二段的所述端部重叠。
4.按照权利要求2所述的液体喷射器，其特征在于，所述液体入口的所述第一段的端部邻近所述液体入口的所述第二段的端部，其中，所述第一段的所述端部与所述第二段的所述端部对准。
5.按照权利要求2所述的液体喷射器，其特征在于，所述液体入口的所述第一段的端部邻近所述液体入口的所述第二段的端部，其中，所述第一段的所述端部与所述第二段的所述端部间隔开。
6.按照权利要求1所述的液体喷射器，其特征在于，其还包括设置在所述第一液体馈送通道和所述第二液体馈送通道的至少一个通道中的立柱。
7.按照权利要求1所述的液体喷射器，其特征在于，其还包括设置在所述第一液体馈送通道和所述第二液体馈送通道的每个通道中的立柱。
8.按照权利要求7所述的液体喷射器，其特征在于，关于喷嘴孔对称地设置所述立柱。
9.按照权利要求7所述的液体喷射器，其特征在于，所述立柱具有相同的截面。
10.按照权利要求7所述的液体喷射器，其特征在于，关于所述喷嘴孔不对称地设置所述立柱。
11.按照权利要求7所述的液体喷射器，其特征在于，所述立柱具有不同的截面。
12.按照权利要求7所述的液体喷射器，其特征在于，其还包括至少一个附加的立柱，所述附加立柱设置在所述第一液体馈送通道和所述第二液体馈送通道的至少一个通道中，在所述喷嘴孔与所述液体入口的所述第一段和所述液体入口的所述第二段中的至少一个之间。
13.按照权利要求1所述的液体喷射器，其特征在于，所述第一液体馈送通道和所述第二液体馈送通道由所述腔室在相反的方向上伸展。
14.按照权利要求1所述的液体喷射器，其特征在于，将所述液体入口的所述第一段和所述第二段设置在所述喷嘴孔的相对侧面上。
15.一种液体喷射器，它包括：
形成腔室的阵列的结构，每个腔室有喷嘴孔；
位于每个腔室中的液滴形成机构；
与每个腔室处于流体连通状态的第一液体馈送通道和第二液体馈送通道，所述第一液体馈送通道和所述第二液体馈送通道由每个腔室在相反的方向上伸展；以及
分成段的液体入口，所述液体入口包括多个第一段和多个第二段，所述液体入口的每个所述第一段与所述第一液体馈送通道处于流体连通状态，并且所述液体入口的每个所述第二段与所述第二液体馈送通道处于流体连通状态，其中，将所述多个第一段和所述多个第二段设置在所述喷嘴孔的相对侧面上。
16.按照权利要求15所述的液体喷射器，其特征在于，其还包括由每个液滴形成机构朝向所述结构的边缘伸展的电引线，其中，所述电引线中的至少一个位于所述液体入口的所述多个第一段和所述多个第二段中至少一个的相邻的段之间。
17.按照权利要求16所述的液体喷射器，其特征在于，其还包括电源线路，所述电源线路包括多个驱动器，每个驱动器通过相对应的电引线与相对应的液滴形成机构处于电连通的状态。
18.按照权利要求15所述的液体喷射器，其特征在于，其还包括由每个液滴形成机构朝向所述结构的边缘伸展的电引线，其中，没有任何电引线朝向所述液体入口的所述多个第二段伸展。
19.按照权利要求18所述的液体喷射器，其特征在于，所述电引线中至少一个位于所述液体入口的所述多个第一段的相邻的段之间。
20.按照权利要求18所述的液体喷射器，其特征在于，其还包括电源线路，所述电源线路包括多个驱动器，每个驱动器通过相对应的电引线与相对应的液滴形成机构处于电连通的状态，其中，将每个驱动器设置在所述液体入口的所述多个第一段的侧面上，所述侧面与所述液体入口的所述多个第一段的喷嘴孔侧面相对。
21.按照权利要求15所述的液体喷射器，其特征在于，其还包括由每个液滴形成机构朝向所述结构的边缘伸展的电引线，把由液滴形成机构之一出发的一个电引线在所述喷嘴孔与所述分段的入口之间的一位置电连接到由另一个液滴形成机构出发的另一个电引线上。
22.按照权利要求21所述的液体喷射器，其特征在于，在电路上连接到由另一个液滴形成机构出发的另一个电引线上的由液滴形成机构之一出发的所述一个电引线是一结合起来的电引线，所述结合起来的电引线朝向所述结构在所述液体入口的所述多个第一段和所述多个第二段中的至少之一的相邻的段之间的那个边缘伸展。
23.按照权利要求15所述的液体喷射器，其特征在于，所述腔室的阵列是腔室的二维阵列，每个腔室具有喷嘴孔，从而出现喷嘴孔的二维阵列。
24.按照权利要求23所述的液体喷射器，其特征在于，所述喷嘴孔的所述二维阵列中的喷嘴孔相对于彼此是错开的。
25.按照权利要求23的液体喷射器，其特征在于，所述分段的入口还包括多个第三段，所述液体入口的每个所述第三段定位于所述喷嘴孔的所述二维阵列的所述喷嘴孔之间。
26.按照权利要求25所述的液体喷射器，其特征在于，所述喷嘴孔的所述二维阵列中的所述喷嘴孔相对于彼此是错开的。
27.按照权利要求26所述的液体喷射器，其特征在于，其还包括由每个液滴形成机构朝向所述结构的边缘伸展的电引线，其中，所述电引线中的至少一个定位于所述液体入口的所述多个第一段和所述多个第二段中至少之一的相邻的段之间。
28.按照权利要求27所述的液体喷射器，其特征在于，其还包括电源线路，所述电源线路包括多个驱动器，每个驱动器通过相对应的电引线与相对应的液滴形成机构处于电连通的状态。
29.按照权利要求28所述的液体喷射器，其特征在于，将每个驱动器设置在所述液体入口的所述多个第一段或所述多个第二段的侧面上，所述侧面与所述液体入口的所述多个第一段或所述多个第二段的喷嘴孔侧面相对。
30.按照权利要求25所述的液体喷射器，其特征在于，使所述喷嘴孔的所述二维阵列中的所述喷嘴孔相对于彼此对准。
31.按照权利要求25所述的液体喷射器，其特征在于，所述液体入口的所述多个第三段的每一段的截面积比所述多个第一段的每一段和所述多个第二段的每一段的截面积大，所述截面积是由与所述喷嘴孔垂直的平面观察到的截面积。
32.按照权利要求23所述的液体喷射器，其特征在于，二维喷嘴孔阵列的一部分的喷嘴孔的截面积与二维喷嘴孔阵列的另一部分的喷嘴孔的截面积不同，所述截面积是由与所述喷嘴孔垂直的平面观察到的截面积。
33.按照权利要求15所述的液体喷射器，其特征在于，将所述液体入口的所述多个第一段中的每一段定位成相对于所述液体入口的所述多个第二段中的每一段偏置。
34.按照权利要求15所述的液体喷射器，其特征在于，将所述液体入口的所述多个第一段中的每一段定位成相对于所述液体入口的所述多个第二段中的每一段对准。
35.按照权利要求15所述的液体喷射器，其特征在于，所述液体喷射器满足下面的条件：N＞/＝2(M1+M2)，其中N为腔室的总数目，M1为所述第一段的总数目，而M2为所述第二段的总数目。
36.按照权利要求15所述的液体喷射器，其特征在于，所述液体喷射器满足下面的条件：N＜2(M1+M2)，其中N为腔室的总数目，M1为所述第一段的总数目，M2为所述第二段的总数目。
37.一种液体喷射器，它包括：
形成腔室的结构，所述腔室包括喷嘴孔；
位于所述腔室中的液滴形成机构；
与所述腔室处于流体连通状态的第一液体馈送通道和第二液体馈送通道；以及
分成段的液体入口，所述液体入口的第一段与所述第一液体馈送通道处于流体连通状态，而所述液体入口的第二段与所述第二液体馈送通道处于流体连通状态，将所述液体入口的所述第一段和所述液体入口的所述第二段定位成当由与所述喷嘴孔垂直的平面观察时相对于彼此偏置。
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