CN1613647A - 喷墨装置 - Google Patents

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Abstract

一种微滴喷射装置，其包括：一层安置在流体通道层上的隔膜层、安置在隔膜层上的具有凸起的接触区域的薄膜电路、以及多个导电地与凸起的接触区域相连的机电换能器。

Description

喷墨装置
技术领域
本发明总体上涉及微滴喷射装置，尤其涉及喷墨装置。
背景技术
用于生成打印介质的按需喷墨技术已被用在诸如打印机、绘图仪以及传真机的商品中。通常，这样形成喷墨图像，即，使装在打印头或打印头组件中的多个微滴发生器喷射的墨滴选择性地落在接收表面上。例如，打印头组件和接收表面相对彼此移动，而微滴发生器被控制成以适当的次数喷射微滴，例如通过一个合适的控制器。接收表面可为转移表面或打印介质，比如纸张。在转移表面的情况下，其上打印的图像随后被转移到输出的打印介质如纸张上。
已知的喷墨打印头结构采用的是连接在一块金属隔板上的机电换能器，且难于与机电换能器形成电连接。
附图说明
图1是按需喷墨微滴喷射装置一实施例的示意性方框图；
图2是可用在图1微滴喷射装置中的微滴发生器一实施例的示意性结构图；
图3是喷墨打印头组件一实施例的示意性正视图；
图4是图3喷墨打印头组件的薄膜互连电路一实施例的示意性平面图；
图5是喷墨打印头组件的薄膜互连电路另一实施例的一部分的示意性正视剖面图；
图6是喷墨打印头组件的薄膜互连电路又一实施例的一部分的示意性正视剖面图；
图7是喷墨打印头组件的薄膜互连电路另一实施例的一部分的示意性正视剖面图。
具体实施方式
图1是一按需喷墨打印装置实施例的示意方框图，该打印装置包括一个控制器10和一个打印头组件20，该打印头组件20可以包括许多喷射微滴的微滴发生器。该控制器10通过给每个微滴发生器提供对应的驱动信号来选择性地激发微滴发生器。每个微滴发生器都可以使用压电换能器如陶瓷压电换能器。作为其他示例，每个微滴发生器可以使用剪切振模换能器、环形收缩换能器、电致伸缩换能器、电磁换能器或磁敏限制性换能器。该打印头组件20可以由片状薄片或薄板堆积而成，如不锈钢。
图2是一个微滴发生器30的实施例的示意结构图，该微滴发生器30可以用在图1中示出的打印装置的打印头组件20中。微滴发生器30包括一个入口通道31，该入口通道31接收来自歧管、储存器或其他墨水容纳结构中的墨水33。墨水33流入一个被限定在一侧的压力或泵室35中，例如通过一个柔软的隔膜37。一个薄膜互连结构38与该柔软的隔膜相连，例如为了覆盖在压力室35上。一个机电换能器39与该薄膜互连结构38连接。该机电换能器39可以是一个压电换能器，其包括一个压电元件41，例如被安置在电极42和43之间，电极42和43例如通过薄膜互连结构38从控制器10接收微滴喷射和不喷射信号。电极43与控制器10共同接地，而电极42通过互连结构38被有效驱动来激发机电换能器41。该机电换能器39的激发使得墨水从压力室35流到微滴形成输出通道45，墨滴49从该输出通道45喷向接收介质48，它例如可以是一个转移表面。该输出通道45可以包括喷嘴或喷孔47。
墨水33可以被熔化或被换相成固体墨，且该机电换能器39可以是一个压电换能器，例如，其在一种弯曲模式下操作。
图3是喷墨打印头组件20的一个实施例的示意性正视图，该组件20可由许多微滴发生器30(图2)组成，例如一排微滴发生器。喷墨打印头组件包括一流体通道层或底层结构131、一附着在流体通道层131上的隔膜层137、一安置在隔膜层137上的薄膜互连电路层138以及一附着在该薄膜互连电路层138上的换能器层139。流体通道层131具有微滴发生器30的流体通道和腔室，而隔膜层137具有微滴发生器30的隔膜37。薄膜互连电路层138具有互连电路38，而换能器层139具有微滴发生器30的机电换能器39。
作为示例，隔膜层137包括一块金属板或片材，如不锈钢板，其被附着或粘接在流体通道层131上。该隔膜层137也可以包括电绝缘体材料如陶瓷。同样作为示例，该流体通道层131可以包括多块层压的板材或片材。该换能器层139可以包括一排被切开的陶瓷换能器，该陶瓷换能器被附着或粘接在薄膜互连电路层138上，例如用一种环氧粘合剂。
图4是薄膜互连电路层138的一个实施例的示意性平面图，其包括凸起的接触点或接触区域191。该机电换能器39(图5-7)被导电地附着在各自凸起的接触点191上，例如使用导电粘合剂或一种低温焊料。正如图5-7中各种实施例所披露的那样，该凸起的接触区域191可以由一个薄膜结构形成，例如，该薄膜结构可以包括一平台层(mesalayer)和一图案形成导电层。该薄膜互连电路层138能够给各自的机电换能器39提供电连接。
图5是薄膜互连电路层138的又一实施例的一部分的示意性正视剖面图，该薄膜互连电路层138可以与一层导电的或不导电的隔膜层137一起使用。该薄膜互连电路层138包括一覆盖介电层213、一图案形成导电层215以及一导电平台层211，其中，图案形成导电层215被安置在覆盖介电层213上，而导电平台层211包括许多覆盖在图案形成导电层215上的导电台式晶体管。该导电台式晶体管和该导电层215下面的部分形成凸起的接触区域或接触点191。该互连电路层138还可包括一层具有开口217A的图案形成介电层217，凸起的接触点191可穿过开口217A。凸起的接触点191比互连电路层138的其他层都高，并且包括互连电路层138的最高部分。这使得机电换能器39容易与每个凸起的接触点191相连接。
在示意性描绘于图5中的实施例中，例如，图案形成平台层211可包括一层适当地形成了图案的金属层，图案形成导电层215也可包括一层适当地形成了图案的金属层。
图6是薄膜互连电路层138另一实施例的一部分的示意性正视剖面图，该薄膜互连电路层138可与一层导电的或不导电的隔膜层137一起使用。该薄膜互连电路层138包括一覆盖介电层213、一平台层211以及一图案形成导电层215，其中，平台层211包括许多覆盖在覆盖介电层213上的台式晶体管，而图案形成导电层215覆盖在平台层211的上面。平台层211可以是不导电的(例如介电的)或导电的(例如金属)。台式晶体管和图案形成导电层215上面的部分形成凸起的接触区域或接触点191。薄膜互连电路层138还可包括一层具有开口217A的图案形成介电层217，凸起的接触点191可穿过开口217A。凸起的接触点191比互连电路层138的其他层都高，并且包括互连电路层138的最高部分。这使得机电换能器39容易与每个凸起的接触点191相连接。
在示意性描绘于图6中的实施例中，平台层211可例如包括一层合适地形成了图案的介电层或金属层。图案形成导电层215可包括一层图案形成金属层。
图7是薄膜互连电路层138另一实施例的一部分的示意性正视剖面图，该薄膜互连电路层138可与一层导电的或不导电的隔膜层137一起使用。该薄膜互连电路层138包括一图案形成导电层215和一导电平台层211，其中，导电平台层211包括许多覆盖在图案形成导电层215上的台式晶体管。导电台式晶体管和图案形成导电层215下面的部分形成凸起的接触区域或接触点191。薄膜互连电路层138还可包括一层具有开口217A的图案形成介电层217，凸起的接触点191可穿过开口217A。凸起的接触点191比薄膜互连电路层138的其他层都高，并且包括互连电路层138的最高部分。这使得机电换能器39容易与每个凸起的接触点191相连接。
在示意性描绘于图7中的实施例中，例如，图案形成导电平台层211可包括一层合适地形成了图案的金属层，而图案形成导电层215还可包括一层合适地形成了图案的金属层。
薄膜互连电路层138的每一介电层可例如包括二氧化硅、氮化硅或氮氧化硅，并可具有约0.1-约5微米的厚度。更具体地说，每一介电层可具有约1-约2微米的厚度。
薄膜互连电路层138的每一导电层可例如包括铝、铬、镍、钽或铜，并可具有约0.1-约5微米的厚度。更具体地说，每一导电层可具有约1-约2微米的厚度。
正如原始公开及可作修改的那样，权利要求包括多种变化、替换、改型、改进、等价物以及在此披露的实施例和启示的实质等价物，包括那些当前意想不到或无法理解以及例如可能由申请人/专利权人以及其他人提出的内容。

Claims (25)

1、一种微滴喷射装置，其包括：
流体通道层；
安置在该流体通道层上的隔膜层；
安置在该隔膜层上的覆盖介电层；
具有安置在该覆盖介电层上的凸起的接触区域的薄膜电路；以及
导电地与所述凸起的接触区域相连的多个机电换能器。
2、如权利要求1所述的微滴喷射装置，其特征在于，凸起的接触区域包括介电的台式晶体管。
3、如权利要求1所述的微滴喷射装置，其特征在于，凸起的接触区域包括导电的台式晶体管。
4、如权利要求1所述的微滴喷射装置，其特征在于，薄膜电路包括一平台层和一覆盖在平台层上的图案形成导电层。
5、如权利要求1所述的微滴喷射装置，其特征在于，流体通道层接收熔融的固体墨。
6、如权利要求1所述的微滴喷射装置，其特征在于，机电换能器包括压电换能器。
7、如权利要求1所述的微滴喷射装置，其特征在于，流体通道层包括图案形成金属板的叠层。
8、一种微滴喷射装置，其包括：
流体通道层；
与该流体通道层相连的介电隔膜层；
安置在该介电隔膜层上的图案形成导电层；
安置在该图案形成导电层上的导电台式晶体管；以及
导电地连接到该导电台式晶体管上的多个压电换能器。
9、如权利要求8所述的微滴喷射装置，其特征在于，流体通道层接收熔融的固体墨。
10、如权利要求8所述的微滴喷射装置，其特征在于，机电换能器包括压电换能器。
11、如权利要求8所述的微滴喷射装置，其特征在于，流体通道层包括图案形成金属板的叠层。
12、一种微滴喷射装置，其包括：
流体通道层；
安置在该流体通道层上的金属隔膜层；
安置在该隔膜层上的覆盖介电层；
安置在该覆盖介电层上的图案形成导电层；
安置在该图案形成导电层上的多个导电台式晶体管；以及
导电地与所述导电台式晶体管相连的多个机电换能器。
13、如权利要求12所述的微滴喷射装置，其特征在于，流体通道层接收熔融的固体墨。
14、如权利要求12所述的微滴喷射装置，其特征在于，机电换能器包括压电换能器。
15、如权利要求12所述的微滴喷射装置，其特征在于，流体通道层包括图案形成金属板的叠层。
16、一种微滴发生器，包括：
压力室；
形成该压力室的一壁面的隔膜；
安置在该隔膜上的介电层；
安置在该介电层上的薄膜凸起接触区域；
导电地与该凸起接触区域相连的压电换能器；
与该压力室连接的输出通道；以及
安置在该输出通道一端处的微滴喷射喷嘴。
17、如权利要求16所述的微滴发生器，其特征在于，凸起接触区域包括介电的台式晶体管。
18、如权利要求16所述的微滴发生器，其特征在于，凸起接触区域包括导电的台式晶体管。
19、如权利要求16所述的微滴发生器，其特征在于，凸起接触区域包括安置在介电层上的台式晶体管和位于台式晶体管上的导电层。
20、如权利要求16所述的微滴发生器，其特征在于，凸起接触区域包括安置在介电层上的导电层和安置在导电层上的导电台式晶体管。
21、如权利要求16所述的微滴发生器，其特征在于，压力室接收熔融的固体墨。
22、如权利要求16所述的微滴发生器，其特征在于，压力室和输出通道形成于图案形成金属板的叠层中。
23、一种微滴发生器，其包括：
压力室；
形成该压力室的一壁面的介电隔膜；
安置在该介电隔膜上的图案形成导电层；
安置在该图案形成导电层上的导电台式晶体管；
导电地与该导电台式晶体管相连的压电换能器；
与该压力室连接的输出通道；
安置在该输出通道一端处的微滴喷射喷嘴。
24、如权利要求23所述的微滴发生器，其特征在于，压力室接收熔融的固体墨。
25、如权利要求23所述的微滴发生器，其特征在于，压力室和输出通道形成于图案形成金属板的叠层中。
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