CN107531052B - 流体喷射设备 - Google Patents

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Abstract

描述一种流体喷射模。所述流体喷射模包括用于分配流体的至少一个喷嘴并且联接至支撑歧管。所述支撑歧管具有从其中穿过的至少一个通道，以将流体连通至用于分配的所述流体喷射模。所述至少一个通道具有流体接触表面，并且所述支撑歧管包括与所述流体接触表面间隔开的至少一个凹进结构。

Description

流体喷射设备
技术领域
本发明涉及流体喷射设备及其工艺以及打印头。
背景技术
打印机是将诸如油墨的流体沉积在诸如纸的打印介质上的设备。打印机可包括打印头，其包括流体贮存器。流体可经由打印头的流体喷射设备从打印头排出至打印介质上。
发明内容
本发明的一个方面提供一种流体喷射设备，包括：具有用于分配流体的至少一个喷嘴的流体喷射模，该流体喷射模具有与所述至少一个喷嘴流体连通的至少一个端口，以接收将由所述至少一个喷嘴分配的流体；和联接至所述流体喷射模的支撑歧管，该支撑歧管具有从其中穿过的至少一个通道，以将流体连通至所述至少一个端口，所述至少一个通道具有流体接触表面，所述支撑歧管包括与所述流体接触表面间隔开的至少一个凹进结构，其中所述支撑歧管是印刷电路板。
本发明的另一方面提供一种工艺，包括：将具有至少一个喷嘴的流体喷射模联接在支撑歧管上，所述支撑歧管包括至少一个凹进结构；和移除所述支撑歧管的部分从而形成穿过所述支撑歧管的至少一个通道，所述至少一个通道流体连接至所述至少一个喷嘴，所述至少一个通道具有流体接触表面，并且所述至少一个凹进结构与所述流体接触表面间隔开，其中所述支撑歧管是印刷电路板。
本发明的再一方面提供一种打印头，包括：具有从其中穿过的多个通道的支撑歧管，每个通道具有流体接触表面，并且所述支撑歧管包括与每个通道的所述流体接触表面间隔开的多个凹进结构；和联接至所述支撑歧管的多个流体喷射模，每个流体喷射模包括连接至各自的通道的至少一个喷嘴，以分配从所述各自的通道接收的流体，其中所述支撑歧管是印刷电路板。
附图说明
图1是例示流体喷射设备的一个示例的截面图。
图2是用于形成流体喷射设备的工艺的示例流程图。
图3是用于形成流体喷射设备的工艺的示例流程图。
图4是用于形成流体喷射设备的工艺的示例流程示意图。
图5是用于形成流体喷射设备的工艺的另一示例流程示意图。
图6是实施示例流体喷射设备的示例打印头。
图7是图6的详图。
图8是例示可包含在示例流体喷射设备中的支撑歧管的示例的截面图。
在附图中，相同的附图标记标示类似的、但不一定相同的元件。图片不一定成比例，一些零件的尺寸可被扩大以更清楚地例示所示的示例。
具体实施方式
流体喷射设备大体上包括从流体贮存器至一个或更多个用于流体的分配的喷嘴的流体通路。例如，用于油墨打印的流体喷射设备包括可被流体连接至油墨贮存器的通道。存储在油墨贮存器中的油墨可通过通道流至流体喷射设备的一个或更多个喷嘴。如将意识到的，流体喷射设备一般地为形成在基板上的集成电路(IC)。导电迹线可将流体喷射设备的流体喷射器电连接至外部电路以便于采用流体喷射设备的流体的分配的控制。但是，用于流体喷射设备的材料和流体喷射设备可分配的流体的类型可产生流体喷射设备的可靠性问题。例如，对于用于分配油墨的流体喷射设备而言，油墨可从通道泄漏和/或渗漏并且接触油墨喷射设备的导电迹线，这可导致短路的电连接。在这里描述的一些示例中，通道的流体接触表面可由大体上一致的环氧树脂或者可减少流体泄漏和/或渗漏的其它这种材料形成。此外，在这里描述的一些示例中，包括用于流体喷射设备的导电迹线的结构可定位在流体喷射设备中，使得导电迹线与通道间隔开，并且使得导电迹线通过材料密封以减少接近导电迹线的流体泄漏和/或渗漏。
现在转向图1，此图片提供示例流体喷射设备10的截面图。在此示例中，流体喷射设备10包括支撑歧管12和联接至支撑歧管12的流体喷射模14。如所示，流体喷射模14包括可排出/分配流体的一个或更多个喷嘴16。尽管在截面图中未示出，一般地，流体喷射设备可包括接近各自的喷嘴16定位并且配置为使得流体从喷嘴16分配的流体喷射器。例如，热流体喷射器可接近各自的喷嘴16定位，并且当致动时热流体喷射器可将热量导入流体中以使得流体从各自的喷嘴16分配。作为另一示例，压电流体喷射器可接近各自的喷嘴16定位，并且当致动时压电流体喷射器可生成压力脉冲以使得流体从各自的喷嘴16分配。端口18可连接至每个喷嘴16，使得流体可通过端口18连通至用于流体的分配的喷嘴16。
支撑歧管12配置有一个或更多个通道20，其穿过支撑歧管12使得每个通道20与一个或更多个端口18和一个或更多个喷嘴16流体连通，使得流体可从流体贮存器通过通道20连通至用于分配的一个或更多个喷嘴16。例如，如果流体为用于油墨打印机的油墨，油墨可储存在油墨贮存器中，并且油墨可经由一个或更多个通道20和一个或更多个端口18从油墨贮存器连通至用于分配的一个或更多个喷嘴16。如所示，每个通道20具有流体接触表面21，其中流体接触表面21大体上对应于穿过通道20的流体可相互作用的表面。支撑歧管12进一步包括一个或更多个凹进结构22和密封结构23，其中每个凹进结构22包括一个或更多个导电迹线24和一个或更多个绝缘层26。支撑歧管12可包括在顶表面和/或底表面上的叠层27和/或其它类型的密封剂。在此示例中，流体喷射模14通过粘合剂28联接至支撑歧管12；但是，可以实施用于将流体喷射模14联接至支撑歧管12的其它方法。
对于例示的示例流体喷射设备10，流体喷射模14的结合焊盘33用结合线30连接至支撑歧管12的至少一个导电迹线24，结合线30可用绝缘材料32封装。一般地，支撑歧管12的导电迹线24可连接至外部电路。另外，示例流体喷射设备10包括护罩34，其可用粘合剂36联接至支撑歧管12和/或流体喷射模14，其中护罩可联接至流体喷射设备10，从而提供用于流体喷射设备10的大体上平坦的表面。如将意识到的，护罩34可包含金属或金属基复合物，并且护罩34可用开口形成图案，从而不与来自一个或更多个喷嘴16的流体的分配干涉。
流体接触表面21对应于密封结构23，其中密封结构23可包含适于与将通过通道20连通的类型的流体接触的材料。例如，支撑歧管12可包括印刷电路板(PCB)。在这种示例中，每个凹进结构22可包含作为一个或更多个绝缘层26的环氧增强材料，诸如环氧增强玻璃(称为“环氧玻璃”)。每个导电迹线24可包含铜和/或其它这种导电材料。例如，支撑歧管12可包括FR-4级印刷电路板。支撑歧管12可包括包含不同的材料(诸如陶瓷)的不同的PCB。另外，支撑歧管12可对应于多层PCB。如图1的示例流体喷射设备10中所示，支撑歧管的绝缘层26已经凹进，即绝缘层26的一部分已经移除，并且该部分已经用对应于密封结构23的材料代替。在支撑歧管12包括PCB的一个示例中，密封结构23可包含环氧树脂和/或环氧基聚合物，并且一个或更多个绝缘层26可包含纤维增强聚合物复合产品，诸如环氧玻璃。
因此，示例流体喷射设备10的通道20的流体接触表面21可对应于密封结构23的材料。在支撑歧管12包括PCB的示例中，流体接触表面可对应于环氧树脂和/或环氧基聚合物材料，并且绝缘层26可对应于增强玻璃复合物。如将意识到的，在图1的示例中，凹进结构22与流体接触表面21间隔开，使得绝缘层26和/或导电迹线24可不接触连通通过通道20的流体。一般地，因为一个或更多个凹进结构22与流体接触表面21间隔开，所以由于流体暴露而导致的导电迹线的短路和/或腐蚀可被减少。此外，因为密封结构23可包含大体上一致的材料，诸如环氧基聚合物，所以流体接触表面21可提供用于流体从其流动通过的大体上一致的界面。另外，密封结构23的材料的大体上一致性可提供用于在支撑歧管12上执行的机加工和/或化学工艺的大体上一致的界面，诸如用于形成在其中通过的通道20的微细机加工和/或化学工艺。
一般地，流体喷射模14可为形成在基板38(诸如硅)上的集成电路(IC)结构。热流体喷射器、压电流体喷射器、和/或其它这种流体喷射器可接近喷嘴16定位，并且流体喷射器可通过结合焊盘33或其它这种电端子连接至外部电路。喷嘴16可制造在联接至基板38的另外的结构40中，其中喷嘴16可微细制造在另外的结构40中。另外，在一些示例中，流体喷射模14可为模片。一般地，模片可对应于具有以下尺寸的流体喷射模14：近似或小于650μm的厚度；近似或小于30mm的外部尺寸；和/或近似或大于3:1的长宽比。
现在转向图2，此图片提供例示示例工艺50的流程图，示例工艺50可执行以形成流体喷射设备，诸如图1的示例流体喷射设备。一个或更多个流体喷射模14可联接至支撑歧管12(块52)。在与说明书一致的一些示例中，将流体喷射模14联接至支撑歧管12可包括用粘合剂将流体喷射模14联接至支撑歧管12。在与说明书一致的一些示例中，将流体喷射模联接至支撑歧管可包括将流体喷射模模制到支撑歧管。在与说明书一致的一些示例中，将流体喷射模联接至支撑歧管可包括将流体喷射模结合到支撑歧管。用于将流体喷射模联接至支撑歧管的其它工艺可在说明书的一些示例中实现。支撑歧管的一个或更多个部分可被移除以形成一个或更多个通道(块54)。在一些示例中，移除支撑歧管12的部分可包括插入切削(plunge cutting)支撑歧管12。在一些示例中，移除支撑歧管12的部分可包括蚀刻支撑歧管12的该部分。用于从支撑歧管12移除部分的其它机械和/或化学工艺可在说明书的一些示例中实施。
图3提供例示示例工艺100的流程图，示例工艺100可执行以形成流体喷射设备，诸如图1的示例流体喷射设备。粘合剂28可分配在支撑歧管12上(块102)，并且一个或更多个流体喷射模14可用粘合剂28联接至支撑歧管12(块104)。支撑歧管的一个或更多个导电迹线24连接至一个或更多个流体喷射模(块106)。如所讨论的，流体喷射模14可包括流体喷射器(例如，热流体喷射器、压电流体喷射器等等)，并且将支撑歧管12的导电迹线24连接至流体喷射模14可有助于经由连接至导电迹线24的外部电路控制流体喷射模14的一个或更多个流体喷射器。将支撑歧管12的导电迹线24连接至流体喷射模14可包括将导电元件30结合到导电迹线24和流体喷射模14的结合焊盘33。另外，将一个或更多个导电迹线24连接至一个或更多个流体喷射模14可包括封装该连接。
支撑歧管12的一个或更多个部分可被移除以在支撑歧管12中形成一个或更多个通道20(块108)。如所讨论的，通道20可流体连接至流体喷射模14的一个或更多个喷嘴16，以有助于经由通道20至一个或更多个喷嘴16的流体的通路。在一些示例中，移除支撑歧管12的部分以形成通道20可包括插入切削(也称为“狭槽-插入切削”)、刨、和/或激光消融支撑歧管12。在一些示例中，护罩34可在流体喷射设备10的顶表面上联接至流体喷射设备10(块110)。在一些示例中，护罩34可用粘合剂36联接至流体喷射设备10的顶表面。在一些示例中，护罩34可联接至流体喷射设备10的顶表面，使得顶表面可大体上为平坦的。
图4提供用于形成示例流体喷射设备(诸如图1的流体喷射设备10)的示例工艺150的流程示意图。在此示例中，包括凹进结构22和设置在它们之间的密封结构23的支撑歧管12(块152)通过将粘合剂28分配到支撑歧管12的顶表面上(块154)而处理。流体喷射模14用粘合剂28联接至支撑歧管12(块156)。流体喷射模14用导电元件30(例如，导线)通过将各自的导电元件30联接至各自的导电迹线24和流体喷射模14的结合焊盘33而电连接至支撑歧管12的导电迹线24(块158)。另外，导电元件30可用绝缘材料32封装。支撑歧管12的对应于密封层23的部分、对应于粘合剂28的部分、和/或对应于流体喷射模14的部分被移除，从而形成具有流体接触表面21的通道20(块160)。如所示，通道20被形成使得流体可从通道20流动至用于分配的喷嘴16。在此示例中，护罩34用粘合剂36联接至流体喷射设备10的顶表面从而形成用于流体喷射设备10的大体上平坦的顶表面(块162)。尽管在此示例中，护罩34被包括在流体喷射设备中，但其它示例可不包括护罩34。
图5提供用于形成示例流体喷射设备(诸如图1的流体喷射设备10)的示例工艺200的流程示意图。在此示例中，在顶表面上配置有凹进部分201的支撑歧管12(块202)通过将粘合剂28分配在凹进部分201中(块204)而处理，并且流体喷射模14用粘合剂28在凹进部分201中联接至支撑歧管12(块206)。支撑歧管12的导电迹线24可电连接至流体喷射模14。在此示例中，导电元件30联接至支撑歧管12的导电迹线24和流体喷射模14的结合焊盘，并且导电元件30可用绝缘材料32封装(块208)。通过移除支撑歧管12、粘合剂28、和/或流体喷射模14的部分，通道20可形成通过支撑歧管12的密封结构23、粘合剂28、和/或流体喷射模14(块210)。如所示，通道20具有对应于密封结构23的流体接触表面21。此外，通道20的形成有助于通过通道20至流体喷射模14的用于从其分配的喷嘴16的流体通路。一般地，通道20可流体连接至流体贮存器。在此示例中，护罩34用粘合剂36联接至流体喷射设备10的顶表面(块212)。
如之前所讨论的，流体喷射设备10的一些示例可不包括护罩34。例如，包括在顶表面上配置有凹进部分201的支撑歧管12的一些流体喷射设备10可不包括护罩34。在这种示例中，因为流体喷射模14可在凹进部分201中联接至支撑歧管12，所以流体喷射设备10的顶表面在不使用护罩34的情况下可大体上为平坦的。
图6提供示例打印头250的俯视图，打印头250可包括多个流体喷射设备，诸如图1的示例流体喷射设备10。在此示例中，多个流体喷射模14联接至支撑歧管12。在一些示例中，流体喷射模14可大体上首尾相连地布置。在此例示的示例中，流体喷射模14以交错结构大体上首尾相连地布置。尽管未示出，每个流体喷射模14可流体连接至形成通过支撑歧管12的各自的通道20。
示例打印头250包括四排流体喷射模14，其大体上横过支撑歧管12的宽度布置，其中这种配置可用在用于分配四种各自的流体的页宽打印杆配置中。例如，如果打印头250被包括在喷墨打印机中，则可使用四种颜色的油墨。其它示例可包括更多或更少排的以各种配置布置的流体喷射设备10。此外，支撑歧管12的导电迹线24(未示出)可电连接至每个流体喷射模14，使得与每个流体喷射模14的每个喷嘴16关联的流体喷射器可被选择性地致动以从喷嘴16分配流体。
图7是图6的示例流体喷射设备10的详图。如所示，示例流体喷射设备10包括配置有多个喷嘴16的流体喷射模14。流体喷射模14联接至支撑歧管12的顶表面，并且如所示，通道20(以虚线例示)配置在支撑歧管12的底表面中。如所讨论的，通道20与喷嘴16流体连通，使得流体可从流体贮存器经由通道20连通至用于分配的喷嘴16。在此示例中，通道20比流体喷射模14窄。但是，在其它示例中，通道20的宽度可等于或大于流体喷射模14的宽度。
图8提供在形成通道之前的示例支撑歧管12的截面图。在此示例中，层300-304被突出以描述示例支撑歧管12的特征。顶层300大体上对应于密封结构23，底层304大体上对应于密封结构23，并且中间层302对应于密封结构23和凹进结构22。在一些示例中，密封结构23可包含环氧树脂和/或环氧基聚合物。因此，支撑歧管12的顶层和底层在一些示例中可为大体上一致的材料，诸如环氧树脂和/或环氧基聚合物。中间层包括具有设置在其间的密封结构23的凹进结构22。如将意识到的，通道可因此通过移除顶层300、中间层302和底层304的部分而形成，其中通道可形成在中间层的凹进结构22之间。
以上说明书已经呈现，以例示和描述所描述的原理的示例。此说明书不旨在详尽或将这些原理限制于任何公开的精确形式。根据说明书，许多修改和变化是可能的。因此，在附图中提供并在此描述的以上示例不应当解释为对在权利要求中限定的本公开的范围的限制。

Claims (14)

1.一种流体喷射设备，包括：
具有用于分配流体的至少一个喷嘴的流体喷射模，该流体喷射模具有与所述至少一个喷嘴流体连通的至少一个端口，以接收将由所述至少一个喷嘴分配的流体；和
联接至所述流体喷射模的支撑歧管，该支撑歧管具有从其中穿过的至少一个通道，以将流体连通至所述至少一个端口，所述至少一个通道具有流体接触表面，所述支撑歧管包括与所述流体接触表面间隔开的至少一个凹进结构，
其中所述支撑歧管是印刷电路板。
2.如权利要求1所述的流体喷射设备，其中所述至少一个凹进结构包括绝缘层。
3.如权利要求2所述的流体喷射设备，其中所述至少一个凹进结构包括连接至所述流体喷射模的导电迹线。
4.如权利要求1所述的流体喷射设备，其中所述支撑歧管包括：
包含环氧基聚合物的顶层和包含环氧基聚合物的底层；
设置在所述顶层和所述底层之间的中间层，该中间层包括所述至少一个凹进结构和环氧基聚合物，其中所述至少一个通道的所述流体接触表面对应于所述中间层的所述环氧基聚合物。
5.如权利要求4所述的流体喷射设备，其中所述至少一个凹进结构包括第一凹进结构和第二凹进结构，所述第一凹进结构包括连接至所述流体喷射模的导电迹线，所述第二凹进结构包括连接至所述流体喷射模的导电迹线，所述第一凹进结构和所述第二凹进结构定位在所述至少一个通道的相反侧上，所述第一凹进结构和所述第二凹进结构通过所述中间层的所述环氧基聚合物与所述至少一个通道的所述流体接触表面间隔开。
6.如权利要求1所述的流体喷射设备，其中所述支撑歧管包括具有凹进表面的顶层，并且所述流体喷射模在所述凹进表面处联接至所述支撑歧管。
7.一种工艺，包括：
将具有至少一个喷嘴的流体喷射模联接在支撑歧管上，所述支撑歧管包括至少一个凹进结构；和
移除所述支撑歧管的部分从而形成穿过所述支撑歧管的至少一个通道，所述至少一个通道流体连接至所述至少一个喷嘴，所述至少一个通道具有流体接触表面，并且所述至少一个凹进结构与所述流体接触表面间隔开，
其中所述支撑歧管是印刷电路板。
8.如权利要求7所述的工艺，进一步包括：
将所述凹进结构的至少一个导电迹线连接至至少一个所述流体喷射模。
9.如权利要求8所述的工艺，其中所述至少一个导电迹线在移除所述支撑歧管的所述部分从而形成所述至少一个通道之前连接至至少一个所述流体喷射模。
10.如权利要求7所述的工艺，其中移除所述支撑歧管的所述部分从而形成所述至少一个通道包括插入切削所述支撑歧管。
11.如权利要求7所述的工艺，进一步包括：
将护罩联接至所述支撑歧管的顶表面。
12.一种打印头，包括：
具有从其中穿过的多个通道的支撑歧管，每个通道具有流体接触表面，并且所述支撑歧管包括与每个通道的所述流体接触表面间隔开的多个凹进结构；和
联接至所述支撑歧管的多个流体喷射模，每个流体喷射模包括连接至各自的通道的至少一个喷嘴，以分配从所述各自的通道接收的流体，
其中所述支撑歧管是印刷电路板。
13.如权利要求12所述的打印头，其中每个凹进结构包括导电迹线，每个流体喷射模包括热流体喷射器，该热流体喷射器连接至两个各自的凹进结构的用于致动的所述导电迹线，从而用于流体的分配。
14.如权利要求12所述的打印头，其中所述多个流体喷射模沿着所述打印头的长度大体上首尾相连地布置。
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