TWI636891B - 具有高對稱性的噴墨噴嘴裝置 - Google Patents

Abstract

噴墨噴嘴裝置包括具有底板、頂板及周邊壁面的主室，該周邊壁面延伸於該底板與該頂板之間。該主室包含：發射室，具有一被界定在該頂板中的噴嘴孔口及用於將墨水射出經過該噴嘴孔口的致動器；前室，用於將墨水供給至該發射室，該前室具有一被界定在該底板中之主室入口；及擋板結構，分隔該主室，以界定該發射室及該前室，該擋板結構延伸於該底板與該頂板之間。該發射室及該前室具有共用的對稱平面。

Description

具有高對稱性的噴墨噴嘴裝置

本發明有關用於噴墨列印頭的噴墨噴嘴裝置。其已主要被開發來改善墨滴噴出軌跡及使裝置間之流體串擾減至最小，同時最大化室再填充率。

該申請人已開發一套Memjet^®噴墨印表機，例如於WO2011/143700、WO2011/143699及WO2009/089567中所敘述者，其內容係以引用的方式併入本文中。Memjet^®印表機採用固定不動之頁寬列印頭，並與於單程中饋送列印媒體通過該列印頭的饋送機件組合。因此，Memjet^®印表機提供比傳統掃描噴墨印表機遠較高的列印速率。

噴墨列印頭係包括複數(典型數千個)個別之噴墨噴嘴裝置，每一個噴墨噴嘴裝置被以墨水供給。每一噴墨噴嘴裝置典型包括一具有噴嘴孔口及用於經過該噴嘴孔口噴出墨水的致動器之噴嘴室。用於噴墨噴嘴裝置的設計空間係巨大的，且過多之不同噴嘴裝置已在該專利文獻被敘述，包含不同型式的致動器及不同的裝置組構。

於設計噴墨噴嘴裝置中之最重要準則的其中一者係正達成垂直於該噴嘴平面之墨水滴下軌跡。如果每一點滴係垂直地往外排出，順著該點滴的尾端將不會捉住及沈積在該噴嘴邊緣。滿溢及點滴錯用之來源如此被避免。另外，以垂直的軌跡，藉由該點滴尾端之瓦解所形成的主要隨體可被造成降落在該頁面上之主要點滴的頂部，隱匿該隨體。於列印品質中之顯著改善可如此以垂直點滴軌跡被獲得。

Memjet^®噴墨印表機係熱裝置，包括加熱器元件，其過度加熱墨水，以產生蒸氣氣泡。這些氣泡之膨脹強迫墨滴經過該噴嘴孔口。為確保用於這些點滴之垂直軌跡，該等氣泡必需對稱地膨脹。這需要該噴嘴裝置的設計中之對稱性。

環繞該加熱器元件的完美之流體對稱性係不可能的，除非該加熱器元件被直接地懸置在至該噴嘴室的入口之上。具有此配置的噴墨噴嘴裝置譬如被敘述於美國6,755,509中，且包括此一裝置之列印頭被顯示於美國7,441,865中(譬如看圖21B)，其內容係以引用的方式併入本文中。然而，具有懸置在該室入口之上的加熱器元件之裝置需要相當複雜的製造方法，且係比具有黏合加熱器元件之裝置較不堅固。再者，這些裝置於墨水噴出期間經過該室入口遭受相當高的逆流之比率(導致無效率)，以及於室再填充期間由於該入口與該噴嘴孔口之對齊而潛在的列印頭面滿溢。

US 7,857,428敘述一噴墨列印頭，包括一列噴嘴室，每一噴嘴室具有一側壁入口，以來自與該列噴嘴室平行地延伸之共用的墨水供給通道將墨水供給至該側壁入口。該墨水供給通道係經由該通道的底板中所界定之複數入口供給墨水。至每一噴嘴室的入口可包括過濾器結構(例如導柱)，用於過濾被夾帶在該墨水中之空氣氣泡或微粒。於US 7,857,428中所敘述的配置於墨水之供給至該噴嘴室中提供多餘量，因為於該相同列(或列對)中之所有噴嘴室以來自與該噴嘴室平行地延伸之共用的墨水供給通道供給墨水。然而，於US 7,857,428中所敘述的配置遭受相當慢之室再填充率及附近噴嘴室間之流體串擾的缺點。

此外，與US 6,755,509中所敘述的配置作比較，於US 7,857,428中所敘述的配置不可避免地將某一不對稱程度導入墨滴噴出。既然該加熱器元件被除了該室入口以外的室側壁所橫側地定界線，藉由該加熱器元件所產生之氣泡被此不對稱性所扭曲。換句話說，藉由該氣泡所產生的部份該衝量傾向於強迫某些墨水回頭經過該室入口以及經過該噴嘴孔口。這導致歪斜的墨滴噴出軌跡以及效率中之減少。用於對付藉由側壁室入口所造成之不對稱性的一措施係加長及/或變窄該室入口，以增加其對逆流之流體阻抗。然而，此措施於高速印表機中係不可行的，因為其由於該增加的流動阻抗而不可避免地減少室再填充率。補償藉由側壁室入口所造成之不對稱性的另一選擇措施係使該加熱器元件與該噴嘴孔口偏置，如於US 7,780,271(其內 容係以引用的方式併入本文中)中所敘述。

其將為想要的是提供一噴墨噴嘴裝置，該噴墨噴嘴裝置具有高度對稱性，以便使用於校正墨滴噴出軌跡所需之任何補償措施的程度減至最小。其將進一步想要的是提供一具有高室再填充率之噴墨噴嘴裝置，其係適用於高速列印中之使用。其將進一步想要的是提供一在附近噴嘴裝置之間具有最小流體串擾的噴墨列印頭。

按照本發明，提供有一噴墨噴嘴裝置，包括具有底板、頂板及周邊壁面的主室，該周邊壁面延伸於該底板與該頂板之間，該主室包括：發射室，具有一被界定在該頂板中的噴嘴孔口及用於將墨水射出經過該噴嘴孔口的致動器；前室，用於將墨水供給至該發射室，該前室具有一被界定在該底板中之主室入口；及擋板結構，分隔該主室，以界定該發射室及該前室，該擋板結構延伸於該底板與該頂板之間，其中該發射室及該前室具有共用的對稱平面。

根據本發明之噴墨噴嘴裝置具有高度對稱性，如上面所預示，其用於使歪斜之墨滴噴出軌跡減至最小為基本的。高度對稱性被提供，首先，藉由沿著該共用的對稱平面對齊該噴嘴孔口、該致動器、該擋板結構及該主室入口，以關於此軸線(名義上為該裝置的y軸)給與完美之 鏡像對稱性。因此，噴出墨滴沿著該x軸有可忽略的歪斜。

其次，該周邊壁面之擋板結構及端部被定位，以於墨滴噴出期間同樣地沿著該y軸限制氣泡膨脹。因此，該擋板結構的定位有效地提供一關於該發射室之正交x軸的高度鏡像對稱性。於墨滴噴出期間，墨滴軌跡源自經過該擋板結構之逆流的任何歪斜將為如此小以致不需要校正；或將僅只需要該噴嘴孔口之小的y偏置，如於US 7,780,271中所敘述，用於對非歪斜之噴出軌跡作校正。(不論是否需要小的y偏置校正，可取決於諸如墨滴體積、墨滴噴出速度、墨水型式、列印品質需求等因素)。由該前文，其將被了解本發明之噴墨噴嘴裝置具有優異的墨滴噴出軌跡及優異的效率(以由該氣泡衝量進入墨滴噴出之能量傳送的觀點)之優點。

比較於US 7,857,428中所敘述的裝置，根據本發明的噴墨噴嘴裝置之另一優點係相當高的室再填充率。既然該前室經由該底板入口承接墨水，而該前室典型在該晶片之背部被連接至一遠較寬的墨水供給通道，每一噴嘴裝置有效地具有直接接近至一連續供墨系統。藉由對比，於US 7,857,428中所敘述的配置中，每一噴嘴室由該MEMS層中所界定之相當窄的墨水供給通道承接墨水，其在某些情況中可變得供給不足墨水(例如全血版列印或極高速列印)。該MEMS層中之墨水供給通道的供給不足導致不佳之室再填充率、列印品質中之必然的降低、及藉由以空 的或局部空的噴嘴室之致動器發射所造成的加速之致動器故障。

本發明的另一優點為由於該主室之周邊壁面，每一噴嘴裝置係與附近裝置有效地流體隔絕。該周邊壁面典型為包圍該主室之實心的、連續之壁面，且無任何中斷處或開口。因此，具有僅只一個進入該前室的底板入口，在附近裝置之間有一彎曲的流體路徑。與由於上述裝置幾何形狀的逆流中之有利的減少結合，這使附近裝置間之任何流體串擾的可能性減至最小。藉由對比，於US 7,857,428中所敘述之噴嘴裝置的配置經由該側壁室入口及該鄰接之MEMS墨水供給通道遭受流體串擾。

根據本發明的噴墨噴嘴裝置之這些及其他優點將由下面的詳細敘述輕易地變得明顯。

較佳地係，該擋板結構包括單一擋板。較佳地係，該擋板具有一對側面邊緣，使得一間隙延伸於每一側面邊緣與該周邊壁面之間，以界定一對位於該擋板的側面之發射室入口，該等發射室入口係關於該共用的對稱平面對稱地設置。

該擋板有利地儘可能遠地反映該發射室之相反端部壁面。因此，該擋板及該相反端部壁面於墨滴噴出期間對該氣泡衝量提供一類似反作用力，雖然該發射室入口位於該擋板側面。

較佳地係，該擋板係比該加熱器元件較寬。該寬度尺寸係沿著該主室之額定x軸所界定。較佳地係，該擋板佔 有該主室之寬度的至少30%、至少40%或至少50%。典型地，該擋板佔有約該主室的一半寬度，使該發射室入口位於其任一側面上之擋板的側面。該擋板通常具有一大於厚度尺寸(沿著該y軸)的寬度尺寸(沿著該x軸)。典型地，該擋板之寬度係至少二倍大於或至少三倍大於該擋板的厚度。

較佳地係，該噴嘴孔口係修長的，具有一與該對稱平面對齊之縱軸。較佳地係，該噴嘴孔口係橢圓的，具有一與該對稱平面對齊之長軸。

於較佳實施例中，該致動器包括加熱器元件。大致上，按照此較佳實施例，本發明已關於加熱器元件致動器被敘述。然而，其將被了解本發明之優點可被以其他型式的致動器來實現，諸如在該技藝中所熟知之壓電致動器、或如於US 7,819,503中所敘述的熱彎曲致動器，其內容係以引用的方式併入本文中。尤其，使用在此中所敘述之室幾何形狀，該發射室中之壓力波的對稱限制可被以其他型式之致動器有利地實現。

該致動器可被接合至該發射室之底板、接合至該發射室的頂板或懸置在該發射室中。較佳地係，該致動器包括一接合至該室之底板的電阻式加熱器元件。

較佳地係，該加熱器元件係修長的，具有一與該對稱平面對齊之縱軸。較佳地係，該加熱器元件為長方形。

於一實施例中，該噴嘴孔口的質心係與該加熱器元件之質心對齊。然而，於另一選擇實施例中，該噴嘴孔口的 質心可為沿著該加熱器元件之縱軸與該加熱器元件的質心偏置。此y偏置可被用來校正，用於關於該發射室的x軸之任何殘餘的不對稱性。

較佳地係，該加熱器元件由該擋板結構縱向地延伸至該周邊壁面。有利地係，沿著該加熱器元件之長度傳播的氣泡係大體上同樣地藉由該周邊壁面及該擋板結構所限制，且因此對稱地膨脹。

較佳地係，該周邊壁面及擋板係用樁撐住在用於該加熱器元件的個別電極之上。

較佳地係，典型由於該裝置的製造期間之共沈積，該周邊壁面及該擋板結構係由相同材料所構成。該周邊壁面及擋板結構可經由添加的MEMS製程被界定，其中該材料被沈積進入犧牲支架中所界定之開口(譬如看於US 7,857,428中所敘述的相加式MEMS製程，其內容係以引用的方式併入本文中)。另一選擇係，該周邊壁面及擋板結構可經由減去式MEMS製程被界定，其中該材料係沈積當作一支撐層，且接著被蝕刻，以界定該周邊壁面及擋板結構(譬如看於US 7,819,503中所敘述的減去式MEMS製程，其內容係以引用的方式併入本文中)。用以易於製造，優異之頂板平面性及堅固性、及室高度、該周邊壁面與擋板結構的較大控制較佳地係藉由減去式製程所界定，其類似於有關US 7,819,503的圖3至5所敘述之製程。

該周邊壁面及該擋板結構可為由任何合適材料所構成，包含聚合物(例如以環氧基樹脂為基礎的光阻劑，諸 如SU-8)及陶瓷。較佳地係，該周邊壁面及擋板結構係由選自包括氧化矽、氮化矽及其組合的群組之材料所構成。

同樣地，該頂板可為由任何合適材料所構成，包含該等聚合物及陶瓷。該頂板可為由與該周邊壁面及擋板結構相同的材料、或不同的材料所構成。典型地，噴嘴板橫跨列印頭中之複數噴嘴裝置，以界定每一噴嘴裝置的頂板。使用合適之沈積製程(譬如看於US 8,012,363中所敘述的噴嘴板塗覆製程，其內容係以引用的方式併入本文中)，該噴嘴板可為未塗覆或塗覆以疏水性塗層、諸如聚合物塗層。

較佳地係，該主室於平面視圖中大致上為長方形。較佳地係，該周邊壁面包括一對與該對稱平面平行之較長的側壁、及一對垂直於該對稱平面之較短的側壁。

較佳地係，第一較短的側壁界定該發射室的端壁，且第二較短之側壁界定該前室的端壁。

該發射室及前室可具有任何合適之相對容量。該發射室可具有比該前室較大的容量、比該前室較小之容量、或與該前室相同的容量。較佳地係，該發射室具有一比該前室較大的容量。

本發明另提供包括複數如上述之噴墨噴嘴裝置的噴墨列印頭或列印頭積體電路。

較佳地係，該列印頭包括沿著其背部縱向地延伸之複數墨水供給通道，其中在該列印頭的前側之至少一列主室 入口與該等墨水供給通道的個別一墨水供給通道會合。較佳地係，每一墨水供給通道具有至少50微米或至少70微米之寬度尺寸。較佳地係，每一墨水供給通道係比該主室入口更寬達至少二倍、至少三倍或至少四倍。

10‧‧‧噴墨噴嘴裝置

12‧‧‧主室

14‧‧‧底板

16‧‧‧頂板

18‧‧‧周邊壁面

18A‧‧‧端壁

18B‧‧‧端壁

20‧‧‧CMOS層

22‧‧‧發射室

24‧‧‧前室

26‧‧‧噴嘴孔口

28‧‧‧加熱器元件

30‧‧‧主室入口

32‧‧‧擋板

34‧‧‧發射室入口

36‧‧‧電極

37‧‧‧通孔

40‧‧‧材料

100‧‧‧列印頭

102‧‧‧矽基板

104‧‧‧墨水供給通道

本發明之實施例現在將僅只參考所附圖面當作範例被敘述，其中：圖1係根據本發明之列印頭的一部份之剖面立體圖；圖2係根據本發明之噴墨噴嘴裝置的平面視圖；及圖3係圖1所示之噴墨噴嘴裝置的一部份之剖開側視圖。

參考圖1至3，顯示有根據本發明之噴墨噴嘴裝置10。該噴墨噴嘴裝置包括主室12，具有底板14、頂板16、及延伸於該底板與該頂板之間的周邊壁面18。典型地，該底板係藉由覆蓋CMOS層20之鈍化層所界定，該CMOS層含有用於該列印頭之每一致動器的驅動電路系統。圖1顯示該CMOS層20，其可包括複數穿插以夾層介電(ILD)層的金屬層。

於圖1中，該頂板16被顯示為一透明層，以便顯露每一噴嘴裝置10之細節。典型地，該頂板16係由諸如二氧化矽或氮化矽的材料所構成。

現在參考圖2，該噴嘴裝置10的主室12包括發射室22及前室24。該發射室22包括被界定在該頂板16中之噴嘴孔口26、及呈接合至該底板14的電阻式加熱器元件28之形式的致動器。該前室24包括在該底板14中所界定之主室入口30(“底板入口30”)。

該主室入口30與該前室24的端壁18B會合及局部重疊。此配置最佳化該前室24之毛細管作用，藉此促進起動注給及最佳化室再填充率。

擋板32分隔該主室12，以界定該發射室22及該前室24。該擋板32延伸於該底板14及該頂板16之間。如在圖3中最清楚地顯示，該擋板32的側面邊緣典型地被製成圓形，以便使頂板裂開之風險減至最小(該擋板32中之尖銳角形角落傾向於集中該頂板16中的應力，並增加裂開之風險)。

該噴嘴裝置10具有沿著該主室12的額定y軸延伸之對稱平面。該對稱平面係藉由圖2中之虛線S所指示，且平分該噴嘴孔口26、該加熱器元件28、該擋板32及該主室入口30。

該前室24經由一對發射室入口34與該發射室22流體地相通，該對發射室入口在其任一側面上位於該擋板32的側面。每一發射室入口34係藉由延伸於該擋板32的個別側面邊緣及該周邊壁面18之間的間隙所界定。典型地，該擋板32佔有該主室12沿著該x軸之寬度的大約一半，雖然其將被應了解該擋板之寬度可基於最佳再填充 率及該發射室22中的最佳對稱性間之平衡而有不同變化。

該噴嘴孔口26係修長的，且採取橢圓之形式，具有一與該對稱平面S對齊的主軸。該加熱器元件28採取修長棒之形式，具有一與該對稱平面S對齊的中心縱軸。因此，該加熱器元件28及橢圓的噴嘴孔口26係沿著其y軸互相對齊。

如在圖2中所顯示，該噴嘴孔口26之質心係與該加熱器元件28的質心對齊。然而，其將了解相對於該加熱器元件之縱軸(y軸)，該噴嘴孔口26之質心可為與該加熱器元件28的質心稍微偏置。沿著該y軸偏置該噴嘴孔口26與該加熱器元件28可被用來補償關於該發射室22的x軸之小的不對稱性程度。雖然如此，在偏置被採用之處，偏置的程度將典型為相當小(例如少於1微米)。

該加熱器元件28延伸於該發射室22的端壁18A(藉由該周邊壁面18的一側面所界定)及該擋板32之間。該加熱器元件28可延伸於該端壁18A及該擋板32間之整個距離，或其可大體上延伸該整個距離(例如該整個距離的90至99%)，如在圖2中所顯示。如果該加熱器元件28未延伸於該端壁18A及該擋板32間之整個距離，則該加熱器元件28的質心仍然與該端壁18A及該擋板32之間的中點重合，以便關於該發射室22的x軸維持一高度對稱性。換句話說，該端壁18A及該加熱器元件28的一端部 之間的間隙係等於該擋板32及該加熱器元件的相反端部之間的間隙。

該加熱器元件28係在其每一端部藉由一或多個通孔37被連接至經過該主室12之底板14暴露的個別電極36。典型地，該等電極36被該CMOS層20的上金屬層所界定。該加熱器元件28可為由譬如鈦鋁合金、鈦鋁氮化物等所構成。於一實施例中，該加熱器28可被塗覆以一或多個保護層，如在該技藝中所習知者。合適的保護層包含譬如氮化矽、氧化矽、鉭等。

該等通孔37可被填充以任何合適之傳導性材料(例如銅、鋁、鎢等)，以提供該加熱器元件28及該等電極36間之電連接。用於形成由該加熱器元件28至該等電極36的電極連接之合適製程被敘述於US 8,453,329中，其內容係以引用的方式併入本文中。

於一些實施例中，每一電極36之至少部份被分別直接地定位在端壁18A及擋板32下方。此配置有利地改善該裝置10之整個對稱性，以及使該加熱器元件28由該底板14剝離之風險減至最小。

如在圖1中最清楚地顯示，該主室12被界定於材料40的支撐層中，該材料藉由合適之蝕刻製程(例如電漿蝕刻、濕式蝕刻、光刻等)被沈積於該底板14上。該擋板32及該周邊壁面18係藉由此蝕刻製程同時地界定，其簡化該整個MEMS製程。因此，該擋板32及周邊壁面18係由該相同材料所構成，該材料可為適用於列印頭的任何 合適之可蝕刻的陶瓷或聚合物材料。典型地，該材料為二氧化矽或氮化矽。

回頭參考圖2，其能被看出該主室12大致上係長方形，具有二較長側面及二較短側面。該二較短側面分別界定該發射室22及該前室24的端壁18A及18B，而該二較長側面界定該發射室及前室之連續的側壁。典型地，該發射室22具有比該前室24較大的容量。

列印頭100可為由複數噴墨噴嘴裝置10所構成。用於清楚故，圖1中之列印頭100的局部剖面圖僅只顯示二噴墨噴嘴裝置10。該列印頭100被矽基板102所界定，該矽基板具有鈍化的CMOS層20及含有該噴墨噴嘴裝置10之MEMS層。如圖1所示，每一主室入口30與該列印頭100的背部中所界定之墨水供給通道104會合。該墨水供給通道104大致上係比該主室入口30遠較寬廣，及有效地為墨水之大量供給，用於水合與其流體相通的每一主室12。每一墨水供給通道104與設置在該列印頭100的前側之以一或更多列噴嘴裝置10平行地延伸。典型地，按照US 7,441,865的圖21B中所示之配置，每一墨水供給通道104將墨水供給至一對噴嘴列(為了清楚故，僅只一列被顯示在圖1中)。

圖1至3所示噴嘴裝置組構之優點係於墨滴噴出期間及隨後的室再填充而被實現。當該加熱器元件28係藉由來自該CMOS層20中之驅動電路系統的發射脈衝所作動時，於該加熱器元件附近中之墨水被迅速地過度加熱及氣 化，以形成氣泡。當該氣泡膨脹時，其產生一力量(“氣泡衝量”)，其將墨水推向該噴嘴孔口26，導致墨滴噴出。因缺少該擋板32，該氣泡將不對稱地膨脹，如於US 7,780,271中所敘述。當該膨脹的氣泡之一端部係藉由反作用力(典型藉由該發射室的一壁面所提供)所限制時，不對稱之氣泡膨脹發生，同時該氣泡之另一端部係未受限制。然而，在本發明中，該擋板32提供一至該膨脹之氣泡的反作用力，其大體上係等於藉由該發射室22的端壁18A所提供之反作用力。因此，藉由該噴墨噴嘴裝置10所形成之氣泡被該發射室22中之二相反壁面所限制，且比較於US 7,780,271及US 7,857,428中所敘述的裝置具有優異的對稱性。因此，噴出的墨水墨滴沿著該x及y軸兩者具有最小歪斜。

再者，任何逆流被減至最小，因為該發射室入口34係沿著該主室12之側壁定位。於氣泡傳播期間，大多數該氣泡衝量被引導朝該噴嘴孔口26，使得該氣泡衝量之僅只一相當小的向量分量抵達該發射室入口34。因此，於墨滴噴出期間，沿著該擋板32的側邊定位該發射室入口34使逆流減至最小。

雖然逆流係藉由該噴墨噴嘴裝置10減至最小，其將被了解於任何噴墨噴嘴裝置中之逆流不能被完全地消除。逆流不只能影響氣泡對稱性及墨滴軌跡，而且經由與墨水的逆流有關聯之壓力波潛在地導致附近裝置間之流體串擾。此壓力波可造成附近未噴出噴嘴將墨水滿溢至該列印 頭的表面上，導致降低的列印品質(例如藉由造成錯用或可變之點滴尺寸)及/或需要更經常之列印頭維護介入。

參考圖1，該鄰接噴嘴裝置10間之流體串擾係首先由於該等裝置間之彎曲的流動路徑而減至最小。墨水之任何逆流必需往下流經一主室入口30、進入該墨水供給通道104及往上經過另一在附近的主室入口30。其次，來自任何逆流的壓力波係藉由該墨水供給通道104之相當大的容量所抑制，其進一步使附近裝置間之串擾的風險減至最小。

以類似方式，於每一室之再填充期間(其可造成鄰近噴嘴中的負壓與可變之點滴尺寸)，流體串擾亦被減至最小。

在另一方面，每一裝置10經由個別的主室入口30之易接近至該墨水供給通道104的連續供墨系統有利地最大化每一主室12之再填充率。墨水被允許由該墨水供給通道104經由該主室入口30自由地流入該前室24，但此墨水之動量係藉由該前室24之頂板與側壁、以及該擋板32所抑制。因此，於室再填充期間，譬如比較於US 7,441,865中所敘述之裝置，該前室24於使列印頭面滿溢減至最小中具有一重要角色。

該發射室22之臨界再填充率可藉由調整該擋板32的寬度而被控制，藉此變窄或加寬該發射室入口34。當然，於最大化發射室再填充率對使墨滴噴出期間的逆流減至最小之間將有一折衷。關於此點，其將被了解該擋板 32的最佳寬度可被調整，採取決於諸如墨水之黏性及表面張力、最大噴出頻率、墨滴體積等參數。實際上，用於特別列印頭及墨水之擋板32的最佳寬度可被憑經驗地決定。基於1.5pL墨滴體積，根據本發明之噴墨噴嘴裝置10典型具有適用於大於10kHz或大於15kHz的墨滴噴出頻率之室再填充率。

當然，其將被了解本發明已僅只當作範例被敘述，且詳細之修改可在本發明的範圍內被作成，其被界定在所附申請專利範圍中。

Claims (19)

1. 一種噴墨噴嘴裝置，包括具有底板、頂板及周邊壁面的主室，該周邊壁面延伸於該底板與該頂板之間，該主室包括：發射室，具有一被界定在該頂板中的噴嘴孔口及用於將墨水射出經過該噴嘴孔口的致動器；前室，用於將墨水供給至該發射室，該前室具有一被界定在該底板中之主室入口；及擋板結構，分隔該主室，以界定該發射室及該前室，該擋板結構延伸於該底板與該頂板之間，其中該發射室及該前室具有共用的對稱平面；和其中該周邊壁面包圍該主室，並界定該發射室及該前室的側壁。
2. 如申請專利範圍第1項之噴墨噴嘴裝置，其中該底板與該頂板係該發射室及該前室所共用的。
3. 如申請專利範圍第1項之噴墨噴嘴裝置，其中該共用的對稱平面平分該噴嘴孔口、該致動器、該擋板結構、及該主室入口。
4. 如申請專利範圍第1項之噴墨噴嘴裝置，其中該擋板結構包括單一擋板。
5. 如申請專利範圍第4項之噴墨噴嘴裝置，其中該擋板具有一對側面邊緣，使得一間隙延伸於每一側面邊緣與該周邊壁面之間，以界定一對位於該擋板的側面之發射室入口，該等發射室入口係繞著該對稱平面對稱地設置。
6. 如申請專利範圍第1項之噴墨噴嘴裝置，其中該噴嘴孔口係修長的，具有一與該對稱平面對齊之縱軸。
7. 如申請專利範圍第1項之噴墨噴嘴裝置，其中該噴嘴孔口係橢圓的，具有一與該對稱平面對齊之長軸。
8. 如申請專利範圍第1項之噴墨噴嘴裝置，其中該致動器包括加熱器元件。
9. 如申請專利範圍第8項之噴墨噴嘴裝置，其中該加熱器元件被接合至該發射室的底板。
10. 如申請專利範圍第8項之噴墨噴嘴裝置，其中該加熱器元件係修長的，具有一與該對稱平面對齊之縱軸。
11. 如申請專利範圍第10項之噴墨噴嘴裝置，其中該噴嘴孔口的質心係與該加熱器元件之質心對齊。
12. 如申請專利範圍第10項之噴墨噴嘴裝置，其中該噴嘴孔口的質心係沿著該加熱器元件之縱軸與該加熱器元件的質心偏置。
13. 如申請專利範圍第10項之噴墨噴嘴裝置，其中該加熱器元件由該擋板結構縱向地延伸至該周邊壁面。
14. 如申請專利範圍第1項之噴墨噴嘴裝置，其中該周邊壁面與該擋板結構係由相同材料所構成。
15. 如申請專利範圍第14項之噴墨噴嘴裝置，其中該周邊壁面與該擋板結構係由選自包括氧化矽、氮化矽及其組合的群組之材料所構成。
16. 如申請專利範圍第1項之噴墨噴嘴裝置，其中該主室於平面視圖中係大致上長方形，且其中該周邊壁面包括一對與該對稱平面平行之較長的側壁、及一對垂直於該對稱平面之較短的側壁。
17. 如申請專利範圍第16項之噴墨噴嘴裝置，其中第一較短的側壁界定該發射室的端壁，且第二較短之側壁界定該前室的端壁。
18. 如申請專利範圍第1項之噴墨噴嘴裝置，其中該發射室具有一比該前室較大的容量。
19. 一種噴墨列印頭，包括根據申請專利範圍第1項之複數噴墨噴嘴裝置。