CN115112720A - 流体喷射头、数字分配系统、及检测是否存在流体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种流体喷射头、数字分配系统、和用于检测流体喷射头的流体室中是否存在流体的方法。流体喷射头包含半导体衬底,半导体衬底具有蚀刻穿过其中的细长流体供应通孔。流体喷射器阵列邻近于流体供应通孔而设置,其中,细长流体供应通孔将流体提供到流体喷射器阵列,以从流体喷射头喷射流体。用于流体喷射器阵列的流体感测单元,设置在流体供应通孔的每一端处,其中,流体感测单元中的每一个具有:流体喷射器、设置在流体喷射器的流体室中的电极、以及设置在与流体室相关联的流体通道中的电极。流体检测电路设置为与流体感测单元中的每一个电连通,以检测流体室中是否存在流体。
Description
技术领域
本公开涉及一种流体喷射头、数字分配系统,且特定来说,涉及一种电路和用于确定所述流体喷射头的流体室中是否存在流体的方法。
背景技术
流体喷射头已用于多种打印应用。然而,流体喷射头目前正用于例如药物输送、微量给药和分配到孔板的微孔中、分析载玻片制备、蒸汽疗法以及类似领域的多种其它领域中。尤其在医学领域中,需要自动化样品制备和分析。分析可以是比色分析或需要将样品染色以在显微镜下更好地观察样品。这种分析可包含药物样品分析、血液样品分析以及类似分析。举例来说,血液的化验分析提供用于确定个人健康的数个不同因素。当存在需要进行血液样品分析的大量患者时,程序可极为费时。对于例如药物筛选的化验分析,需要沉积微量的目标试剂以评估其对样品的影响和性能。传统上,手动或机电致动的移液管用于将痕量物质沉积到这些化验样品中。针对化验所产生的测试流体的总体积由相对于最少的试剂实现所需试剂比率的能力来指定。由于移液管的小规模容积限制,通常有必要产生过量的测试流体以达到恰当的试剂比率。
众所周知,热喷墨技术能够精确地分布喷射流体的皮升大小的液滴。由喷墨技术提供的精度和速度使得其成为在减少样品浪费量的同时提高化验样品通量的有前景的候选。在传统的热喷打印机中,喷射流体通常在到达最终用户之前预填充到打印头中。然而,在需要现场产生测试解决方案的生命科学领域中使用预填充筒是不切实际的。
因此,移液管可填充筒可与数字分配系统一起使用。移液管可填充筒在使用时填充预定量的流体以进行样品的化学化验。由于待分配的流体量对于正在进行的化验分析是至关重要的,因此重要的是了解是否将流体和适量的流体移入移液管可填充筒的流体保持室中。如果所述室不含流体或在化验完成之前提前用完流体,那么喷射头流体室中将不存在流体。为确定是否恰当地从喷射头分配流体,可使用流体检测电路。传统的流体检测电路用于含有单个流体供应通孔的喷射头以将流体提供到喷射头的流体室,其中在流体室中的流体喷射器激活时,顺序地确定大量流体室的状态。然而,当喷射头中存在大于一个流体供应通孔时,需要确定是否将流体同时提供到流体供应通孔中的每一个和与流体供应通孔相关联的流体室。
发明内容
鉴于前述,本公开的实施例提供一种流体喷射头和检测喷射室中的流体的存在的方法。流体喷射头包含半导体衬底,半导体衬底具有蚀刻穿过其中的细长流体供应通孔。流体喷射器阵列邻近于细长流体供应通孔而设置,其中,细长流体供应通孔将流体提供到流体喷射器阵列,以从流体喷射头喷射流体。用于流体喷射器阵列的流体感测单元,设置在细长流体供应通孔的每一端处,其中,流体感测单元中的每一个具有:流体喷射器、设置在流体喷射器的流体室中的电极、以及设置在与流体室相关联的流体通道中的电极。流体检测电路设置为与流体感测单元中的每一个电连通,以检测流体室中是否存在流体。
在另一实施例中,提供一种流体喷射头,所述流体喷射头具有:至少两个流体供应通孔,所述至少两个流体供应通孔蚀刻穿过半导体衬底,以将流体提供到邻近于所述至少两个流体供应通孔中的每一个而设置的流体喷射器阵列。流体喷射器阵列中的每一个流体喷射器具有流体通道,以将来自至少两个流体供应通孔中的每一个的流体引导到流体室以由流体喷射头喷射。针对至少两个流体供应通孔中的每一个设置流体感测单元,所述流体感测单元具有:设置在流体通道中的第一电极、和附接到与流体通道相关联的流体室中的流体喷射器的第二电极,其中,流体感测单元设置在至少两个流体供应通孔中的每一个的近端处。流体检测电路与流体感测单元电连通,以检测流体室中是否存在流体。
在另一实施例中,提供一种用于检测流体喷射头的流体室中是否存在流体的方法。所述方法包含:提供流体喷射头和其喷射头控制器。流体喷射头具有半导体衬底,所述半导体衬底具有蚀刻穿过其中的至少一个细长流体供应通孔。流体喷射器阵列邻近于至少一个细长流体供应通孔而设置,其中,细长流体供应通孔将流体提供到流体喷射器阵列,以从流体喷射头喷射流体。用于流体喷射器阵列的流体感测单元,设置在至少一个细长流体供应通孔的近端处,其中,流体感测单元具有流体喷射器、设置在流体喷射器的流体室中的第一电极、以及设置在与流体室相关联的流体通道中的第二电极。流体检测电路与流体感测单元电连通,以检测流体室中是否存在流体。将偏置电压施加到流体感测单元的第一电极和第二电极中的每一个。接着,从第二电极去除偏置电压。在从第二电极去除偏置电压后,立即在流体检测电路中捕获电流脉冲。将电流脉冲与流体检测电路中的参考电流进行比较,其中,流体检测电路将数字信号输出到喷射头控制器。
在另一实施例中,提供一种数字分配系统,具有:移液管可填充筒,所述移液管可填充筒在其中具有流体容纳室,且流体喷射头附接到移液管可填充筒。流体喷射头包含半导体衬底,所述半导体衬底具有蚀刻穿过其中的细长流体供应通孔。流体喷射器阵列邻近于细长流体供应通孔而设置,其中,细长流体供应通孔将流体提供到流体喷射器阵列,以从流体喷射头喷射流体。用于流体喷射器阵列的流体感测单元,设置在细长流体供应通孔的每一端处,其中,流体感测单元中的每一个具有:流体喷射器、设置在流体喷射器的流体室中的电极、以及设置在与流体室相关联的流体通道中的电极。流体检测电路设置为与流体感测单元中的每一个电连通,以检测流体室中是否存在流体。流体喷射器阵列与流体容纳室流体为流动连通。设置控制器以控制从流体喷射头喷射流体。
在一些实施例中,当流体检测电路信号发出不存在流体的信号时,喷射头控制器终止从每一流体喷射器阵列喷射流体。
在一些实施例中,提供具有用于并行接收位且将位串行移出到喷射头控制器的多个阶段的数字电路,其中,多个阶段中的每一个接收由流体检测电路产生的位。在其它实施例中,数字电路包括并行输入/串行输出移位寄存器。
在一些实施例中,流体检测电路产生具有指示流体室中是否存在流体的值的位(bit)。
在一些实施例中,流体感测单元为电导率感测电路,且流体检测电路在流体通道和流体室中检测到流体时提供数字高输出位,且在流体室不存在流体时提供数字低输出位。
在一些实施例中,流体喷射头具有第二流体感测单元,其中,第二流体感测单元设置在每一流体喷射器阵列的远端上。
在一些实施例中,流体喷射头具有至少三个流体供应通孔、用于三个流体供应通孔中的每一个的流体喷射器阵列、以及用于每一流体喷射器阵列的流体检测电路。
在一些实施例中,流体喷射头具有至少四个流体供应通孔、用于四个流体供应通孔中的每一个的流体喷射器阵列、以及用于每一流体喷射器阵列的流体检测电路。
在一些实施例中,流体喷射头具有至少六个流体供应通孔、用于六个流体供应通孔中的每一个的流体喷射器阵列、以及用于每一流体喷射器阵列的流体检测电路。
在一些实施例中,流体喷射头具有用于流体检测电路的锁存电路,所述锁存电路用于保持来自每一流体检测电路的数字位以传送到移位寄存器。
所公开实施例的优点是其提供独特的低成本流体检测电路布置,所述布置可用于确定是否将来自流体喷射头上的多个流体供应通孔的流体供应到与流体喷射器阵列相关联的流体室以用于多个流体供应通孔中的每一个。所公开实施例的其它优点是可并行读取多个流体检测电路,因此减少从流体喷射头上的流体检测电路获得输出所需的时间。
附图说明
图1是根据本公开的实施例的数字分配系统的未按比例的透视图。
图2是与图1的数字分配系统一起使用的托盘和微孔板的未按比例的透视图。
图3是与图1的数字分配系统一起使用的移液管可填充筒的未按比例的透视图。
图4是用于图3的移液管可填充筒的流体喷射头的未按比例的平面图。
图5是图4的流体喷射头上的喷射器阵列的部分的未按比例的放大平面图。
图6和图7是根据本公开的实施例的在没有流体和有流体的情况下的流体检测电路的流体传感器的未按比例的示意图。
图8是图6和图7的流体传感器的示意图。
图9是根据本公开的一个实施例的流体喷射头的未按比例的示意性平面图。
图10是根据本公开的第二实施例的流体喷射头的未按比例的示意性平面图。
图11是根据本公开的第三实施例的流体喷射头的未按比例的示意性平面图。
图12是根据本公开的第四实施例的流体喷射头的未按比例的示意性平面图。
图13是根据本公开的第五实施例的流体喷射头的未按比例的示意性平面图。
图14是根据本公开的实施例的含有流体检测电路的流体喷射头的示意性图示。
图15是根据本公开的实施例的图12的流体检测电路的过程流程图。
[附图标号说明]
10:数字分配系统
14:托盘
18:盒
20:启动开关
38:微孔板
40:孔
50:移液管可填充筒
52:模制主体
54A、54B、54C、54D、54E、54F:流体保持室
56A、56B:分隔壁
60、200、300、400、500:流体喷射头
62、104、204a、204b、304a、304b、304c、404a、404b、404c、404d、504a、504b、504c、504d、504e、504f:流体供应通孔
64、102a、102b、106、108、118、206、208、210、306、308、310、312、314、316、318、406、408、410、412、416、518、614:流体喷射器
66、612:流体室
68、610:流体通道
70:喷嘴
80:电导率检测装置
82、84:电极
86:导电流体
90:电路
100、600:流体喷射头
202a、202b、202c、202d、302a、302b、302c、402a、402b、402c、402d、402e、402f、402g、402h、502a、502b、502c、502d、502e、502f:流体喷射器阵列
506、508、510、512、514、516:流体感测单元
602:流体检测电路
604:流体通道电极
606:流体室电极
608:锁存电路
618:移位寄存器
620:喷射头控制器/装置控制器
622:输出衬垫
700:框流程图
702、704、706、708、710、712、714、716、718、720:步骤
x:第一方向
y:第二方向
B0、B1、Bn:位
Cd:电容器
Rs:电阻器
具体实施方式
参考图1到图2,示出用于将一定量的一种或多种流体准确分配到衬底上的数字分配系统10。数字分配系统10具有:在流体分配操作期间在第一方向x上来回移动的流体喷射头、和在与第一方向x正交的第二方向y上来回移动的用于移动衬底的托盘14。托盘14适用于多种衬底,包含但不限于微孔板、载玻片、电子电路板以及类似物。图2示出与数字分配系统10一起使用的托盘14,用于保持在其中含有孔40的微孔板38,以将流体分配到微孔板的孔40中或载玻片上。托盘14可包含:适配器,用于不同大小的微孔板、或用于保持载玻片、或用于在其上沉积流体的其它衬底。
含有流体喷射头的分配头筒和筒移动机构,被包含于矩形棱柱形的盒18中。激活开关20被包含在盒18上,以用于激活数字分配系统10。盒18的背侧包含:开口,用于使托盘14在第二方向y上移动穿过盒18,以将流体分配到衬底上。USB端口设置在盒18上,以将数字分配系统10连接到计算机或数字显示装置。将功率通过盒18上的功率输入端口,而提供到数字分配系统10。
在一些实施例中,与图1的数字分配系统10一起使用的移液管可填充筒50在图3中示出。在其它实施例中,使用传统的流体筒。移液管可填充筒50具有:模制主体52,在其中提供一个或多个开放的流体保持室54A~54F。通过分隔壁56A和分隔壁56B,将流体保持室54A~54F彼此分离。流体保持室54A~54F中的每一个,与流体喷射头上的流体供应通孔相关联。参考图4,示出含有六个流体供应通孔62的流体喷射头60。流体供应通孔62中的每一个,与可设置在流体供应通孔62的一侧或两侧上的流体喷射器阵列相关联,如下文更详细地描述。在图5中更详细地示出流体喷射头60的极放大部分。每一流体供应通孔62将来自流体保持室54A~54F中的一个的流体,提供到设置在流体供应通孔62的一侧或两侧上的流体喷射器64的阵列。流体喷射器定位在流体室66中。通过流体通道68将流体从流体供应通孔62提供到流体室66。在激活流体喷射器64后,通过喷嘴70将流体分配到可为微孔板38的孔40的衬底、或分配到载玻片。
为确定流体喷射头60的流体室66是否含有流体,可使用含有流体感测电路的流体检测电路。流体感测电路可为电导率检测装置80,如含有电极82和电极84的单个流体室66的图6中的简化平面图中所示出。电极82可为设置在流体喷射器64之上的钽保护层。第二电极84设置在用于与从流体供应通孔62流动到流体喷射室66的流体接触的流体通道68中。电极82和电极84中的每一个,可由例如对由数字分配系统10分配的流体具有抵抗性的钽的金属制成。因此,任何合适的金属都可用作电极82和电极84。
图7示出处于稳态的电导率检测装置80,其中,流体室66和流体通道68填充有流体86。如所示出,第一电极82和第二电极84现在借助于导电流体86而流体连接。从电化学原理已知,如图8中所示出,流体与第一电极82和第二电极84之间的关系,可由具有电阻器Rs和电容器Cd的电路90表示,Rs表示溶液电阻,Cd表示在偏置时在电极与流体界面处形成的双层电容。应理解,在导电液体不存在的情况下,双层电容器不存在,且串联电阻将表现为开路。
虽然前述电导率检测装置80可应用于流体喷射器64的阵列中的所有流体喷射器,但单个电导率检测装置80可用于每一流体喷射器64阵列。因此,如果流体未由用于单个流体喷射器阵列的电导率检测装置80感测到,那么可终止对单个流体供应通孔62的所有流体喷射器的激活。
图9到图13是含有多个流体供应通孔的流体喷射头、与流体供应通孔相关联的流体喷射器、以及流体感测电路的示意性图示。图9示出流体喷射头100,含有:设置在细长流体供应通孔104的两侧上的流体喷射器102a和流体喷射器102b的阵列。对于相对较长的流体供应通孔104,如阴影正方形所示出,在流体供应通孔104的近端处和远端处为了流体喷射器提供流体感测电路,可为有用的。因此,只有流体喷射器106和流体喷射器108将含有上文所描述的电极82和电极84,而其余流体喷射器118(由空心正方形表示)将不含电极82和电极84。
在一些实施例中,可存在多个流体供应通孔,且针对每一流体供应通孔仅使用单个流体感测电路。举例来说,图10示出流体喷射头200,具有:设置在流体供应通孔204a和流体供应通孔204b的相对侧上的流体喷射器阵列202a、202b、202c、202d。在这个实施例中,只有用于流体供应通孔204a和流体供应通孔204b中的每一个的流体喷射器206和流体喷射器208(阴影正方形)含有流体检测电极82和流体检测电极84,且其余流体喷射器210(空心正方形)不含流体检测电极。
在一些实施例中,流体喷射头可具有多个细长流体供应通孔。图11示出流体喷射头300,具有:分别设置在细长流体供应通孔304a、304b、304c的仅一侧上的喷射器阵列302a、302b、302c。在这个实施例中,只有流体喷射器306、308、310、312、314、316(阴影正方形)含有流体检测电极82和流体检测电极84,而其余流体喷射器318(空心正方形)不含流体检测电极。
在一些实施例中,如图12中所示出,流体喷射头400含有:设置在四个流体供应通孔404a、404b、404c、404d的相对侧上的喷射器阵列402a、402b、402c、402d、402e、402f、402g、402h。在这个实施例中,只有用于流体供应通孔404a~404d中的每一个的一个流体喷射器(406、408、410以及412)含有流体检测电极82和流体检测电极84。其它流体喷射器416不含流体检测电极。
图13示出另一流体喷射头500,具有:六个流体供应通孔504a、504b、504c、504d、504e以及504f,所述流体喷射头500具有:用于流体供应通孔中的每一个的单个喷射器阵列502a、502b、502c、502d、502e以及502f。每一喷射器阵列含有:具有流体检测电极82和流体检测电极84的流体感测单元506、508、510、512、514、516(阴影单元)。其它流体喷射器518不含流体感测单元。
在图9到图13中所示出的实施例中,假定如果含有流体检测电极的流体喷射器指示流体室中存在流体,那么假定同一流体喷射器阵列中的所有流体室都具有流体且因此准备好喷射流体。然而,如果含有流体检测电极的流体喷射器未检测到流体,那么假定同一流体喷射器阵列中的流体室没有一个准备好用于流体喷射。在一些实施例中,含有流体检测电极的流体喷射器放置在流体供应通孔的一端处。在其它实施例中,含有流体检测电极的流体喷射器放置在流体供应通孔的两端处。因此,有可能通过使用最少数目的流体检测装置和其电路来确定流体喷射器阵列中的流体室是否准备好用于流体喷射。使用的流体感测单元的布局和数目将取决于流体供应通孔的长度和流体喷射头中流体供应通孔的数目。
图14是含有多个流体供应通孔和用于多个流体供应通孔的多个流体检测电路的流体喷射头600的示意性图示。每一流体检测电路602与流体通道电极604、流体室电极606以及锁存电路608相关联。流体通道电极604设置在将来自流体供应通孔的流体提供到含有流体喷射器614的流体室612的流体通道610中。流体通道电极604与流体检测电路602电连通,如所示出。流体室电极606也与流体检测电路602电连通,以使得可由流体检测电路602检测两个电极两端的流体的存在。将来自流体检测电路602的数字输出传送到锁存电路608,以使得流体检测电路602可不丢失先前产生的输出的情况下重新采样流体通道电极604和流体室电极606。锁存电路608将来自流体检测电路602的输出值,传送到具有用于并行接收位且将位串行移出到喷射头控制器620(即,图14所示的“装置控制器”)的多个阶段的数字电路(例如移位寄存器618),其中,多个阶段中的每一个接收由流体检测电路产生的位。因此,如图14中所示出,将来自流体喷射头上的锁存电路的所有数字输出,并行传送到移位寄存器618的不同所选位。移位寄存器的位B0到位Bn,通过流体喷射头600上的输出衬垫622(即,图14所示的“芯片输出”)从喷射头输出到喷射头控制器620。
图15是使用图14的流体检测电路,确定流体喷射头的流体室中是否存在流体的例示性框流程图700。在过程的第一步骤702中,可通过以下操作产生低持续时间电流脉冲:将0.9伏特施加到通道电极604和流体室电极606中的每一个,且接着在步骤704中将流体室电极上的电压设定为0伏特,以在步骤706中产生低持续时间电流脉冲。流体检测电路602将采样由通道电极604与流体室电极606之间的电压改变产生的电流,且在步骤708中将电流的大小与参考电流进行比较。如果电流脉冲大于参考电流,那么在步骤710中,流体检测电路602将输出逻辑高值。否则,在步骤712中,来自流体检测电路602的输出将保持在逻辑低状态下。在步骤714中,将来自流体检测电路602的输出,传送到锁存电路608。在步骤716中,用于流体检测电路602中的每一个的锁存电路608,将输出并行传送到移位寄存器618的所选位,以使得在步骤718中,可去除来自室电极的偏置电压。在步骤720中,将移位寄存器618中的位,串行地输出到喷射头控制器620。如果喷射头控制器620检测到流体喷射头600的流体室612中存在流体,那么与其中由流体检测电路602检测到流体的流体供应通孔相关联的流体喷射头600上的所有流体喷射器都可激活,以用于喷射流体。如果流体检测电路602未检测到流体,那么假定与流体检测电路602和流体供应通孔相关联的流体室612没有准备好,且因此直到与流体检测电路602相关联的流体室612检测到流体的存在,流体喷射器阵列中的流体喷射器614才激活。
虽然前述描述提供使用流体电导率的流体检测电路,但前述内容也可适用于适合于非导电流体的流体检测电路。在所述情况下,备用流体检测电路也可包含于流体喷射头上。在流体喷射器是用于加热流体且在流体室中产生蒸汽泡的热流体喷射器的情况下,设置备份流体检测电路。基于穿过流体喷射器的电流的斜率变化来检测热流体喷射器的表面上的气泡的形成。如果热流体喷射器的表面上不存在流体,那么将增加加热流体喷射器的表面的速率。通过检测喷射器表面的加热速率的变化,可检测流体室中是否存在流体。
应了解,前述描述提供将确定流体是否存在于喷射器阵列的流体室中所需的流体传感器的数目减到最少的系统和方法。流体传感器与流体供应通孔的多个布置兼容且流体检测电路可在串行读取流体传感器的状态的同时并行激活所有流体传感器。由于将传感器的数目减到最少,因此确定流体室是否充满流体所需的时间也减到最少。
应指出,如在本说明书和所附权利要求中所使用,单数形式“一(a/an)”和“所述(the)”包含复数指代物,除非明确且确切地限于一个指代物。如本文中所使用,术语“包含(include)”和其语法变体旨在是非限制性的,使得列表中项的列举并不排除可替代或添加到所列项的其它相似项。
尽管已描述特定实施例,但是申请人或所属领域的其它技术人员可产生当前未预见到或可能当前未预见到的替代方案、修改、变化、改进以及实质性等同方案。因此,如提交且如其可修正的所附权利要求旨在涵盖所有这种替代方案、修改、变化、改进以及实质性等同方案。
Claims (20)
1.一种流体喷射头,其特征在于,包括:
半导体衬底,具有蚀刻穿过其中的细长流体供应通孔;
流体喷射器阵列,邻近于所述细长流体供应通孔而设置,其中,所述细长流体供应通孔将流体提供到所述流体喷射器阵列,以从所述流体喷射头喷射流体;
流体感测单元,用于所述流体喷射器阵列,所述流体感测单元设置在所述细长流体供应通孔的每一端处,其中,所述流体感测单元中的每一个具有:流体喷射器、设置在所述流体喷射器的流体室中的电极、以及设置在与所述流体室相关联的流体通道中的电极;以及
流体检测电路,与所述流体感测单元中的每一个电连通,以检测所述流体室中是否存在流体。
2.根据权利要求1所述的流体喷射头,其特征在于,
所述流体检测电路产生具有指示所述流体室中是否存在流体的值的位。
3.根据权利要求2所述的流体喷射头,其特征在于,还包括:
数字电路,具有用于并行接收位且将位串行移出到喷射头控制器的多个阶段,其中,所述多个阶段中的每一个接收由所述流体检测电路产生的位。
4.根据权利要求3所述的流体喷射头,其特征在于,
所述数字电路包括并行输入/串行输出移位寄存器。
5.根据权利要求1所述的流体喷射头,其特征在于,
所述流体感测单元中的每一个包括电导率感测电路,其中,所述电导率感测电路在所述流体通道和所述流体室中检测到流体时提供数字高输出,且在所述流体室不存在流体时提供数字低输出。
6.一种数字分配系统,其特征在于,包括:
移液管可填充筒,在其中具有流体容纳室;
如权利要求1所述的流体喷射头,附接到所述移液管可填充筒,其中,所述流体喷射器阵列与所述流体容纳室为流体流动连通;以及
控制器,用于控制从所述流体喷射头喷射流体。
7.一种流体喷射头,其特征在于,包括:
至少两个流体供应通孔,蚀刻穿过半导体衬底,以将流体提供到邻近于所述至少两个流体供应通孔中的每一个而设置的流体喷射器阵列,其中,所述流体喷射器阵列中的每一流体喷射器具有流体通道,以将来自所述至少两个流体供应通孔中的每一个的流体引导到流体室以由所述流体喷射头喷射;
流体感测单元,针对所述至少两个流体供应通孔中的每一个,而具有:设置在所述流体通道中的第一电极、和附接到与所述流体通道相关联的所述流体室中的流体喷射器的第二电极,其中,所述流体感测单元设置在所述至少两个流体供应通孔中的每一个的近端处;以及
流体检测电路,与所述流体感测单元电连通,以检测所述流体室中是否存在流体。
8.根据权利要求7所述的流体喷射头,其特征在于,
所述流体检测电路产生具有指示所述流体室中是否存在流体的值的位。
9.根据权利要求8所述的流体喷射头,其特征在于,还包括:
数字电路,具有用于并行接收位且将位串行移出到喷射头控制器的多个阶段,其中,所述多个阶段中的每一个接收由所述流体检测电路产生的位。
10.根据权利要求9所述的流体喷射头,其特征在于,
所述数字电路包括并行输入/串行输出移位寄存器。
11.根据权利要求7所述的流体喷射头,其特征在于,还包括:
第二流体感测单元,其中,所述第二流体感测单元设置在每一所述流体喷射器阵列的远端上。
12.根据权利要求7所述的流体喷射头,其特征在于,
所述流体喷射头包括:至少三个流体供应通孔、用于所述至少三个流体供应通孔中的每一个的流体喷射器阵列、以及用于每一所述流体喷射器阵列的流体检测电路。
13.根据权利要求7所述的流体喷射头,其特征在于,
所述流体喷射头包括:至少四个流体供应通孔、用于所述至少四个流体供应通孔中的每一个的流体喷射器阵列、以及用于每一所述流体喷射器阵列的流体检测电路。
14.根据权利要求7所述的流体喷射头,其特征在于,
所述流体喷射头包括:至少六个流体供应通孔、用于所述至少六个流体供应通孔中的每一个的流体喷射器阵列、以及用于每一所述流体喷射器阵列的流体检测电路。
15.一种用于检测流体喷射头的流体室中是否存在流体的方法,其特征在于,所述方法包括:
提供流体喷射头和其喷射头控制器,所述流体喷射头具有:
半导体衬底,具有蚀刻穿过其中的至少一个细长流体供应通孔;
流体喷射器阵列,邻近于所述至少一个细长流体供应通孔而设置,其中,所述细长流体供应通孔将流体提供到所述流体喷射器阵列,以从所述流体喷射头喷射流体;
流体感测单元,用于所述流体喷射器阵列,所述流体感测单元设置在所述至少一个细长流体供应通孔的近端处,其中,所述流体感测单元具有:流体喷射器、设置在所述流体喷射器的流体室中的第一电极、以及设置在与所述流体室相关联的流体通道中的第二电极;
流体检测电路,与所述流体感测单元电连通,以检测所述流体室中是否存在流体;
将偏置电压施加到所述流体感测单元的所述第一电极和所述第二电极中的每一个;
去除来自所述第二电极的所述偏置电压;
在去除来自所述第二电极的所述偏置电压后,立即在所述流体检测电路中捕获电流脉冲;以及
将所述电流脉冲与所述流体检测电路中的参考电流进行比较,其中,所述流体检测电路将数字信号输出到喷射头控制器。
16.根据权利要求15所述的用于检测流体喷射头的流体室中是否存在流体的方法,其特征在于,
所述流体感测单元包括电导率感测电路,且
所述流体检测电路在所述流体通道和所述流体室中检测到流体时提供数字高输出位,且在所述流体室不存在流体时提供数字低输出位。
17.根据权利要求16所述的用于检测流体喷射头的流体室中是否存在流体的方法,其特征在于,还包括:
在具有用于并行接收位且将位串行移出到所述喷射头控制器多个阶段的数字电路中,接收所述数字高输出位或所述数字低输出位,
其中,所述多个阶段中的每一个接收由所述流体检测电路产生的位。
18.根据权利要求15所述的用于检测流体喷射头的流体室中是否存在流体的方法,其特征在于,
当所述流体检测电路信号发出不存在流体的信号时,所述喷射头控制器终止从每一流体喷射器阵列喷射流体。
19.根据权利要求15所述的用于检测流体喷射头的流体室中是否存在流体的方法,其特征在于,
所述流体喷射头包括:用于所述流体检测电路的锁存电路,
所述锁存电路用于保持来自每一所述流体检测电路的数字位以传送到移位寄存器。
20.根据权利要求15所述的用于检测流体喷射头的流体室中是否存在流体的方法,其特征在于,
将用于所述流体喷射器阵列的第二流体感测单元,设置在所述至少一个细长流体供应通孔的远端上。
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