專利名稱：流體噴射裝置的制作方法
流體噴射裝置
背景技術(shù)：
一種作為流體噴射系統(tǒng)的 一個實施例的噴墨打印系統(tǒng)包括打印 頭、將液態(tài)墨供給到打印頭的供墨裝置、以及控制打印頭的電子控制裝 置。作為流體噴射裝置的一個實施例，打印頭通過多個噴嘴或孔并朝向 打印介質(zhì)(例如紙張)噴射墨滴，以便在打印介質(zhì)上打印。通常，孔以 一個或多個行(或欄)或列的方式設(shè)置，以便從孔恰當(dāng)順序的噴射墨， 當(dāng)打印頭與打印介質(zhì)相對^f皮此移動時，將字母或其它圖像打印在打印介 質(zhì)上。
在一種布置方式中，打印頭可容納不同顏色的墨，例如黑墨和/或一 種或多種彩色的墨。然而，不同顏色的墨具有不同性質(zhì)，因此具有不同 的性能特征。相應(yīng)地，為了使打印頭的性能最優(yōu)化，希望選擇或調(diào)整打 印頭的參數(shù)以便容納一種或多種不同的墨。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的 一個方面是提供一種流體噴射裝置。該流體噴射裝置包括 流體腔、與流體腔相通的限流裝置、以及與限流裝置相通的流體通道。
如此，限流裝置的寬度在大約8微米到大約16微米之間的范圍內(nèi)，而 限流裝置的長度在大約54鼓米到大約20微米之間的范圍內(nèi)。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的噴墨打印系統(tǒng)的一個實施例的框圖； 圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的流體噴射裝置的 一部分的 一個實施例的示 意性剖視圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的流體噴射裝置的 一部分的 一個實施例的俯 視圖4是顯示包括帶有圖3中的流體噴射裝置的孔層的一個實施例的 俯視圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的流體噴射裝置的一部分的另 一個實施例的 俯視圖6是顯示包括帶有圖5中的流體噴射裝置的孔層的一個實施例的 俯視圖7是表格，其概述了根據(jù)本發(fā)明的流體噴射裝置的示例性參數(shù)和 示例性參數(shù)的范圍的一個實施例；以及
圖8是顯示用于根據(jù)本發(fā)明的流體噴射裝置的再填頻率和流體表面 張力與流體流阻的比值之間的關(guān)系曲線的曲線圖。
具體實施例方式
在下文的詳細(xì)描述中，參考了形成本文的一部分的附圖，其中顯示 了實施本發(fā)明的特定實施例。在這點(diǎn)上，方向術(shù)語，例如"頂"、"底"、 "前"、"后，，、"首"、"尾，，等是參照所描述的附圖的取向。由于 本發(fā)明的實施例中的部件可設(shè)置在多個不同取向上，所以方向術(shù)語是用 于圖示的目的，而非限定性。應(yīng)當(dāng)理解的是，也可采用其它實施例以及 結(jié)構(gòu)或合理的變化而不偏離本發(fā)明的范圍。因此下文的詳細(xì)說明不是限 定性的，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求書來限定。
圖1圖示出本發(fā)明的噴墨打印系統(tǒng)10的一個實施例。噴墨打印系 統(tǒng)10構(gòu)成了流體噴射系統(tǒng)的一個實施例，該流體噴射系統(tǒng)包括流體噴 射裝置，例如打印頭組件12，和流體供給裝置，例如供墨組件14。在 圖示的實施例中，噴墨打印系統(tǒng)10還包括安裝組件16、介質(zhì)輸送組件 18和電子控制器20。
作為流體噴射裝置的一個實施例，打印頭組件12根據(jù)本發(fā)明的一 個實施例形成，并通過多個孔或噴嘴13噴射包括一種或多種彩色的墨 的墨滴。雖然下文的描述指的是從打印頭組件12噴射墨，但應(yīng)當(dāng)理解 的是，其它液體、流體或可流動的物質(zhì)也可從打印頭組件12噴射出。
在一個實施例中，將^f敬滴朝向介質(zhì)導(dǎo)向，例如朝向打印介質(zhì)19,以 便打印到打印介質(zhì)19上。通常，噴嘴13以一個或多個行(或欄)或列 的方式配置，以便從噴嘴13恰當(dāng)?shù)匕错樞驀娚淠?，在一個實施例中， 當(dāng)打印頭組件12與打印介質(zhì)19相對于彼此移動時，墨的噴射將字母、 符號和/或其它圖形或圖像打印在打印介質(zhì)19上。
打印介質(zhì)19包括例如紙、卡片、信封、標(biāo)簽、透明膜、紙板、剛 性面板和類似物品。在一個實施例中，打印介質(zhì)19是一種連續(xù)形式或 連續(xù)巻筒形式的打印介質(zhì)19。因此，打印介質(zhì)19可包括有連續(xù)的的未
打印的紙巻。
作為流體供給裝置的一個實施例，墨供給組件14將墨供給到打印
頭組件12，并包括用于儲存墨的存儲器15。因此，墨從存儲器15流到 打印頭組件12。在一個實施例中，墨供給組件14和打印頭組件12形成 一個墨再循環(huán)輸送系統(tǒng)。因此，墨從打印頭組件12流回存儲器15中。 在一個實施例中，打印頭組件12和墨供給組件14一起裝放在噴墨或噴 流盒或筆內(nèi)。在另一實施例中，墨供給組件14與打印頭組件12分開， 并通過界面連接將墨供給到打印頭組件12,例如供應(yīng)管(未示出)。
安裝組件16相對于介質(zhì)輸送組件18定位打印頭組件12，且介質(zhì)輸 送組件18相對于打印頭組件12定位打印介質(zhì)19。因此，打印區(qū)17鄰 近噴嘴13被限定在打印頭組件12和打印介質(zhì)19之間的區(qū)域，其中打 印頭組件12將墨滴存儲在該打印區(qū)。在打印過程中通過介質(zhì)輸送組件 18使打印介質(zhì)19前進(jìn)通過打印區(qū)17。
在一個實施例中，打印頭組件12是一種掃描型打印頭組件，且在 打印介質(zhì)19上打印一細(xì)長條(或一行swath)過程中，安裝組件16相 對于介質(zhì)輸送組件18和打印介質(zhì)19移動打印頭組件12。在另一實施例 中，打印頭組件12是一種非掃描型打印頭組件，且在打印介質(zhì)19上打 印一細(xì)長條的過程中，隨著介質(zhì)輸送組件18使打印介質(zhì)19前進(jìn)經(jīng)過規(guī) 定的位置，安裝組件16相對于介質(zhì)輸送組件18將打印頭組件12固定 在規(guī)定的位置。
電子控制器20與打印頭組件12、安裝組件16和介質(zhì)輸送組件18 相通。電子控制器20從一主機(jī)系統(tǒng)例如計算機(jī)接收數(shù)據(jù)21并包括暫時 存儲數(shù)據(jù)21的存儲器。通常，數(shù)據(jù)21沿電子、紅外線、光學(xué)或其它信 息傳輸路徑被傳送到噴墨打印系統(tǒng)10。數(shù)據(jù)21例如代表要打印的文檔 和/或文件。因此，數(shù)據(jù)21為噴墨打印系統(tǒng)IO產(chǎn)生打印工作并包括一個 或多個打印工作指令和/或指令參數(shù)。
在一個實施例中，電子控制器20提供對打印頭組件12的控制，包 括從噴嘴13噴射墨滴的時間控制。因此，電子控制器20確定所噴射的 墨滴的圖案(或模式)，該圖案在打印介質(zhì)19上形成字母、符號和/或 其它圖形或圖像。時間控制以及由此所噴射的墨滴的圖案都由打印工作 指令和/或打印參數(shù)來確定。在一個實施例中，形成電子控制器20的一 部分的邏輯和驅(qū)動電路設(shè)置在打印頭組件12上。在另一實施例中，形
成電子控制器20的一部分的邏輯和驅(qū)動電路設(shè)置在離開打印頭組件12
的位置。
圖2圖示出打印頭組件12的一部分的一個實施例。作為流體噴射 裝置的一個實施例，打印頭組件12包括一個墨滴噴射元件30陣列。墨 滴噴射元件30形成在其中形成有流體(或墨)給送槽42的基底40上。 因此，流體給送槽42為墨滴噴射元件30提供流體(或墨)供應(yīng)。
在一個實施例中，每一個墨滴噴射元件30包括薄膜結(jié)構(gòu)50、阻擋 層60、孔層70和滴落發(fā)生器80。薄膜結(jié)構(gòu)50具有形成在其中的流體 (或墨)給送開口52,該給送開口與基底40的流體給送槽42相通，而 阻擋層60具有流體噴射腔62以及形成在其中的一個或多個流體通道 64，以j更流體噴射腔62經(jīng)由流體通道64與流體給送開口 52相通。
孔層70具有前表面72和形成在前表面72上的孔或噴嘴開口 74。 孔層70在阻擋層60上延伸，使得噴嘴開口 74與流體噴射腔62相通。 在一個實施例中，滴落發(fā)生器80包括電阻82。電阻82設(shè)置在流體噴射 腔62內(nèi)部并通過導(dǎo)線84電連接到驅(qū)動信號(或多個驅(qū)動信號)并接地。
雖然圖示的阻擋層60和孔層70是分開的層，但在其它實施例中， 阻擋層60和孔層70可形成為單個材料層，流體噴射腔62、流體通道64 和/或噴嘴開口 74形成在該單個層內(nèi)。另外，在一個實施例中，流體噴 射腔62、流體通道64和/或噴嘴開口 74的各部分共同位于阻擋層60和 孔層70之間或者形成在阻擋層60和孔層70內(nèi)。
在一個實施例中，在操作過程中，流體經(jīng)由流體給送開口 52和一 個或多個流體通道64從流體給送槽42流到流體噴射腔62中。噴嘴開 口 74操作上是與電阻82相關(guān)聯(lián)的，使得一旦激活電阻82，將使流體微 滴從流體噴射腔62穿過噴嘴開口 74 (例如基本垂直于電阻82的平面)
并朝向打印介質(zhì)噴射。
在一個實施例中，打印頭組件12是一個完全集成的熱噴墨打印頭。 因此，基底40例如由硅、玻璃或穩(wěn)定的聚合物形成，而薄膜結(jié)構(gòu)50包 括一個或多個例如由二氧化硅、金剛砂、氮化硅、鉭、聚硅玻璃或其它 材料形成的鈍化或絕緣層。薄膜結(jié)構(gòu)50還包括一限定電阻82和導(dǎo)線84 的導(dǎo)電層。該導(dǎo)電層例如由鋁、金、鉭、鉭鋁或其它金屬或金屬合金形 成。另外，阻擋層60例如由感光環(huán)氧樹脂，如SU8，形成，而孔層70 由一個或多個例如包括金屬材料，如鎳、銅、鐵/鎳合金、4巴、金或銠，
的材料層形成。然而其它材料也可用于阻擋層60和/或孔層70。
圖3圖示出流體噴射裝置的一部分的一個實施例，例如打印頭12， 其中將孔層移走。流體噴射裝置100包括流體噴射腔110、限流裝置(或 流體約束裝置)120和流體通道130。在一個實施例中，流體噴射腔IIO 包括端壁112、相對的側(cè)壁114和116以及端壁118。因此，流體噴射 腔110的邊界通常由端壁112、相對的側(cè)壁114和116和端壁118來限 定。在一個實施例中，端壁112和118基本相互平行取向，而側(cè)壁114 和116基本相互平4于取向。
在一個實施例中，限流裝置120與位于流體通道130和流體噴射腔 IIO之間的流體通道相通，并且設(shè)置在其中。如下文所述，限流裝置120 和流體通道130的參數(shù)限定為使噴射裝置100的操作或性能最優(yōu)化。
在一個實施例中，限流裝置120包4舌側(cè)壁122和124,而流體通道 130包括側(cè)壁132和134。在一個實施例中，限流裝置120的側(cè)壁122 和124基本上是線性的并且基本相互平行取向。另外，側(cè)壁122和124 每一個都基本垂直于流體噴射腔IIO取向，更具體地，就是垂直于流體 噴射腔110的端壁118。另外，在一個實施例中，流體通道130的側(cè)壁 132和134基本上是線性的并且每一個都與限流裝置120成一定角度取 向，且更具體地，就是與限流裝置120的側(cè)壁122和124成一定角度取 向。
在一個實施例中，流體通道130經(jīng)由形成在流體噴射裝置100的基 底102上的流體鄉(xiāng)合送槽104 (在圖中僅示出一個邊緣)與流體供應(yīng)源相 通。如上所述，流體通道130與限流裝置120相通，且因此將流體乂人流 體給送槽104經(jīng)由限流裝置120供給到流體噴射腔110。在一個實施例 中， 一個或多個臺(island) 106形成在位于流體通道130內(nèi)的流體噴射 裝置100的基底102上。
在一個實施例中，作為滴落發(fā)生器的一個實施例，如上所述，電阻 140設(shè)置在流體噴射腔110內(nèi)，使得通過激活電阻140流體微滴從流體 噴射腔110噴射。因此，流體噴射腔110的邊界限定為包圍或圍繞電阻 140。在一個實施例中，電阻140包括分開的電阻。然而本發(fā)明的范圍 內(nèi)電阻140包括單個電阻或多個電阻。
在一個實施例中，如圖3所示，流體噴射腔110、限流裝置120以 及流體噴射裝置100的流體通道130限定在阻擋層150內(nèi)，如形成在基
底102上。另外，在一個實施例中，如圖4所示，具有形成在其中的孔 162的孔層160在流體噴射裝置100的阻擋層150上延伸。相應(yīng)地，孔 162與流體噴射腔110相通，使得從流體噴射腔110噴射的流體通過孔 162排出。
圖5圖示出流體噴射裝置的一部分的另一個實施例，例如打印頭 12，其中將孔層移走。與流體噴射裝置IOO相似，流體噴射裝置200包 括流體噴射腔210、限流裝置220和流體通道230。在一個實施例中， 流體噴射腔210包括以與流體噴射腔IIO相似的方式配置的端壁212、 側(cè)壁214和216和端壁218。
在一個實施例中，限流裝置220與位于流體噴射腔210和流體通道 230之間的流體路徑相通，并且設(shè)置在其中。如下文所述，與流體噴射 裝置100的限流裝置120和流體通道130相似，限流裝置220和流體通 道230的參數(shù)限定為使噴射裝置200的操作或性能最優(yōu)化，在一個實施 例中，限流裝置220和流體通道230包括以與流體噴射裝置100的側(cè)壁 相似的方式配置的相應(yīng)的側(cè)壁222和224、以及側(cè)壁232和234。
在一個實施例中，流體通道230經(jīng)由形成在流體噴射裝置200的基 底202上的流體給送槽204 (在圖中僅示出一個邊緣)與流體供應(yīng)源相 通。另外，與上述方式相似，作為滴落發(fā)生器的一個實施例，電阻240 設(shè)置在流體噴射腔210內(nèi)，從而通過激活電阻240,流體纟效滴從流體噴 射腔210噴射。
如圖5的實施例所示，并且與上面參照流體噴射裝置100的描述相 似，流體噴射腔210、限流裝置220以及流體噴射裝置200的流體通道 230限定在阻擋層250內(nèi)，如形成在基底202上。另外，如圖6實施例 所示，具有形成在其中的孔262的孔層260在流體噴射裝置200的阻擋 層250上延伸。相應(yīng)地，孔262與流體噴射腔210相通，使得從流體噴 射腔210噴射的流體通過孔262排出。
在一個實施例中，多個流體噴射裝置100和/或200形成在共同的基 底上，并配置成基本形成一列或多列(或行)墨滴噴射元件。因此，相 應(yīng)的流體噴射裝置100和/或200的墨滴噴射元件可用于從打印頭12噴 射不同顏色的墨。在一個示意性實施例中，如下文所述，流體噴射裝置 100最適合使用黑墨，而流體噴射裝置200最適合使用彩色墨。
在一個實施例中，如圖3-6所示以及如圖7中表所概述的，選擇
流體噴射裝置100和流體噴射裝置200的不同參數(shù)以使流體噴射裝置 100或流體噴射裝置200的性能最優(yōu)化或者改善其性能。在一個實施例 中，例如，使限流裝置120和220的減流寬度(pmth width ) W和減流 長度(pinth length) L最優(yōu)化。另外，使格長度(或支架shelf length ) 或從流體給送槽104和204到相應(yīng)的流體噴射腔110和210的中心的距 離D最優(yōu)化。在一個實施例中，電阻140和240的面積，以及孔162和 262的直徑也實現(xiàn)最優(yōu)化。
在一個示例性實施例中，如圖7表所圖示出的，阻擋層150和250 的厚度T以及孔160和260的厚度t通常是固定的。在一個實施例中， 阻擋層150和250的厚度T確定了流體噴射腔110和210、限流裝置120 和220以及流體通道130和230的高度或深度。由此，如上所述，通過 使流體噴射裝置100和200的選定參數(shù)最優(yōu)化，供應(yīng)到流體噴射腔110 和210的流體的體積和/或速度可實現(xiàn)最優(yōu)化。
在一個實施例中，限流裝置120和220的減流寬度W在相應(yīng)的側(cè) 壁122和124之間以及側(cè)壁222和224之間進(jìn)4亍測量，并且基本恒定。 另外，限流裝置120和220的減流寬度L沿著在側(cè)壁132和134、以及 相應(yīng)的流體通道130、 230的側(cè)壁232和234以及相應(yīng)的流體噴射腔110 和120的端壁118和218之間的相應(yīng)的側(cè)壁122和124以及側(cè)壁222和 224進(jìn)行測量。
在一個實施例中，流體噴射腔110和120的至?xí)退俣戎?l妻與相應(yīng)的 限流裝置120和220的橫截面積成正比。相應(yīng)地，限流裝置120和220 的橫截面積由限流裝置120和220的高度或深度以及限流裝置120和 220的寬度來確定。因此，在一個實施例中，限流裝置120和220的橫 截面基本上是矩形的。然而限流裝置120和220的橫截面可以是其它形 狀。
在一個實施例中，穿過限流裝置120和220到相應(yīng)的流體噴射腔110 和210的流動的總阻抗實現(xiàn)最優(yōu)化，以避免流體噴射腔110和210溢出。 因此，將流體噴射裝置100和200最優(yōu)化，以便在所希望的操作范圍內(nèi)， 使流體到相應(yīng)的流體噴射腔110和210的流動的阻抗保持基本恒定。在 一個示例性實施例中，〗吏每個流體噴射裝置100和200最優(yōu)化，以4更在 到達(dá)至少大約36千赫的操作范圍內(nèi)，使流體到相應(yīng)的流體噴射腔110 和210的流動的阻抗保持基本恒定。
在一個實施例中，如上所述，除了使流體噴射裝置100和200的參 數(shù)最優(yōu)化外，從流體噴射裝置100和200噴射的流體的性質(zhì)也盡可能得 到優(yōu)化，以使流體噴射裝置100和200的性能最優(yōu)化。例如，將從流體 噴射裝置100和200噴射的流體的性質(zhì)最優(yōu)化，以使從流體噴射裝置100 和200噴射的微滴重量和滴落速度最優(yōu)化，同時使流體噴射裝置100和 200的高頻響應(yīng)最優(yōu)化。
在一個實施例中，例如，使從流體噴射裝置100和200噴射的流體 的表面張力和/或粘性最優(yōu)化，以使流體噴射裝置100和200的性能最優(yōu) 化。在一個示例性實施例中，從流體噴射裝置100和200噴射的流體的 表面張力的范圍在大約20達(dá)因/厘米到大約60達(dá)因/厘米之間，而從流 體噴射裝置100和200噴射的流體的粘度范圍在大約1.5厘泊到大約3.0 厘泊之間。
在一個實施例中，將流體噴射裝置100和200進(jìn)行優(yōu)化以產(chǎn)生基本 均勻或恒定的微滴重量(或滴落重量)的農(nóng)i滴。在一個示例性實施例中， 從流體噴射裝置100和200噴射的微滴的微滴重量的范圍在大約4毫微 克到大約8毫微克之間。另外，在一個實施例中，同樣將從流體噴射裝 置100和200噴射的流體的微滴滴落的頻率進(jìn)^f亍優(yōu)化以使流體噴射裝置 100和200的性能最優(yōu)化。
在一個實施例中，知道墨的粘度以及墨滴速度和墨滴重量的需求， 可使電阻和孔的尺寸最優(yōu)化，其中電阻尺寸由電阻面積的平方根限定， 而孔的尺寸限定為孔開口的直徑。因此，可確立電阻與孔的比值用以產(chǎn) 生所希望的滴落速度。在一個示例性實施例中，電阻/孔的比值大約是 1.4， /人而對于比值每增大0.1單位，滴落速度增加大約8%。相應(yīng)地， 以設(shè)計的電阻/孔比值來確定電阻尺寸和孔尺寸，以產(chǎn)生所希望的滴落重 量。在一個示例性實施例中，電阻尺寸每增大1微米滴落重量增大大約 0.3毫微克，而孔尺寸每增大1微米滴落重量增大大約0.6毫微克。另外， 利用粘度每降低1厘泊滴落重量增大0.25毫微克的關(guān)系來實現(xiàn)墨的粘度 的調(diào)節(jié)。
在一個實施例中，如圖8的圖表所示，流體噴射裝置IOO和200的 再填頻率以及可從流體噴射裝置100和200噴射流體的液滴的頻率隨著 流體的表面張力和存在于流體中的流阻而變化。在一個實施例中，再填 頻率與墨的表面張力成線性正比，且與格長度成線性正比。另外，再填
頻率與流阻參數(shù)成反比，例如與減流長度/減流寬度的平方根成反比。因 此，通過已知的流體表面張力和已知的系統(tǒng)操作頻率需求，可使減流寬
度W、減流長度L以及格長度D最優(yōu)化。
在一個實施例中，如上所述，將流體噴射裝置100調(diào)整為使一種流 體(或者墨)的性能最佳，例如黑墨，而將流體噴射裝置200調(diào)整為使 另一種流體(或者墨)的性能最佳，例如彩墨。因此，選擇流體噴射裝 置100和200的參數(shù)，例如相應(yīng)的限流裝置120和220的減流寬度W和 減流長度L以及格長度D，使得它們相應(yīng)的性能最優(yōu)化。然而，流體噴 射裝置100和200的參數(shù)保持在整個系統(tǒng)的范圍內(nèi)。相應(yīng)地，在相同的 系統(tǒng)參數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)計的同時流體噴射裝置100和200可容納一種或 多種不同的墨。
雖然此處已經(jīng)圖示和描述了特定實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解 的是，很多種替換和/或等同的實施例可代替圖示和所描述的特定實施 例，而不偏離本發(fā)明的范圍。本申請意欲覆蓋此處所描述的特定實施例 的任何改變或變型。因此，本發(fā)明僅通過權(quán)利要求書和其等同物來限定。
權(quán)利要求
1、一種流體噴射裝置，它包括流體腔(110/210)；與所述流體腔相通的限流裝置(120/220)；和與所述限流裝置相通的流體通道(130/230)；其中，所述限流裝置的寬度在大約8微米到大約16微米之間的范圍內(nèi)，而所述限流裝置的長度在大約5微米到大約20微米之間的范圍內(nèi)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的流體噴射裝置，其特征在于，所述流體通道 和所述限流裝置每一個都包括第一和第二線性側(cè)壁(132, 134; 122， 124/232， 234; 222， 224),其中，所述限流裝置的所述第一和第二線 性側(cè)壁在所述流體通道的所述第一和第二線性側(cè)壁和所述流體腔之間 延伸。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1的流體噴射裝置，其特征在于，所述流體通道 和所述流體腔之間所述限流裝置的寬度基本恒定。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1的流體噴射裝置，其特征在于，其還包括 與所述流體通道相通的流體給送槽(104/204);其中，從所述流體給送槽的邊緣到所述流體腔的中心的距離在大約 46微米到大約76微米之間的范圍內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1的流體噴射裝置，其特征在于，其還包括 形成在所述流體腔內(nèi)的電阻(140/240);其中所述電阻的面積在大約350平方微米到大約500平方微米之間 的范圍內(nèi)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1的流體噴射裝置，其特征在于，其還包括 與所述流體腔相通的孔(162/262 );其中，所述孔的直徑在大約13微米到大約16.5微米之間的范圍內(nèi)。
7、 一種流體噴射裝置，它包括具有形成在其內(nèi)的流體給送槽(104/204)的基底(102/202); 形成在所述基底上的阻擋層(150/250 );其中，所述阻擋層限定流體腔(110/210)、與所述流體腔相通的限 流裝置(120/220 )和與所述基底的所述流體給送槽和所述限流裝置相通 的流體通道(130/230 ), 其中，從所述流體給送槽的邊緣到所述流體腔的中心的距離在大約46微米到大約76微米之間的范圍內(nèi)，且其中所述限流裝置的寬度在大 約8微米到大約16微朱之間范圍內(nèi)，而它的長度在大約5微米到大約 2(M敖米之間范圍內(nèi)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7的流體噴射裝置，其特征在于，所述流體通道 和所述限流裝置每一個都包括第一和第二線性側(cè)壁(132, 134; 122， 124/232, 234; 222， 224)，其中，所述限流裝置的所述第一和第二線 性側(cè)壁在所述流體通道的所述第一和第二線性側(cè)壁和所述流體腔之間 延伸。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7的流體噴射裝置，其特征在于，所述流體通道 和所述流體腔之間所述限流裝置的寬度基本恒定。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7的流體噴射裝置，其特征在于，其還包括 形成在所述基底上并與所述流體腔相通的電阻(140/240); 其中，所述電阻的面積在大約350平方微米到大約500平方微米之間的范圍內(nèi)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求7的流體噴射裝置，其特征在于，其還包括 孔層(160/260)，所迷孔層在所述阻擋層上延伸并具有與所述流體腔相通的孔(162/262),其中，所述孔的直徑在大約13微米到大約16.5 農(nóng)i:米之間的范圍內(nèi)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求7的流體噴射裝置，其特征在于，所述阻擋層的 厚度大約為14微米。
13、 根據(jù)權(quán)利要求7的流體噴射裝置，其特征在于，其還包括 與所述流體通道相通的流體供給裝置；其中，所述流體的表面張力的范圍在大約20達(dá)因/厘米到大約60 達(dá)因/厘米之間，而它的粘度范圍是大約1.5厘泊到大約3.0厘泊之間。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13的流體噴射裝置，其特征在于，所述裝置適 于以到達(dá)至少大約36千赫的頻率噴射微滴，每一所述微滴的重量在大 約4毫微克到大約7毫微克之間的范圍內(nèi)。
15、 一種液體噴射系統(tǒng)，它包括 第 一和第二流體供給裝置；與相應(yīng)的第一和第二流體供給裝置相通的第一和第二限流裝置 (120/220 );和與相應(yīng)的第 一 和第二限流裝置相通的第 一 和第二流體腔(110/210);其中，所述第一限流裝置的寬度在大約8微米到大約IO微米之間 的范圍內(nèi)，而它的長度在大約10微米到大約20微米之間的范圍內(nèi)，所 述第二限流裝置的寬度在大約IO微米到大約16微米之間的范圍內(nèi)，而 它的長度在大約5微米到大約10微米之間的范圍內(nèi)。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15的流體噴射系統(tǒng)，其特征在于，其還包括 第一和第二流體給送槽(104/204),所述第一和第二流體給送槽經(jīng)由相應(yīng)的第一和第二限流裝置與相應(yīng)的第一和第二流體供給裝置和相 應(yīng)的第 一和第二流體腔相通；其中，從所述第一流體給送槽的邊緣到所述第一流體腔的中心的距 離在大約61微米到大約71微米之間的范圍內(nèi)，并且從所述第二流體給 送槽的邊緣到所迷第二流體腔的中心的距離在大約51微米到大約61微米之間的范圍內(nèi)。
17、 根據(jù)權(quán)利要求15的流體噴射系統(tǒng)，其特征在于，其還包括 形成在相應(yīng)的第一和第二流體腔內(nèi)的第一和第二電阻(104/240),其中所述第 一 電阻的面積大約是400平方^f鼓米，而所述第二電阻的面積 是大約450微米；和與相應(yīng)的第一和第二流體腔相通的第一和第二孔(162/262),其中， 所述第一孔的直徑大約是14微米，而所述第二孔的直徑大約是15微 米。
18、 根據(jù)權(quán)利要求15的流體噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述第一流 體供給裝置的流體的表面張力大約是58達(dá)因/厘米，而它的粘度是大約 1.8厘泊，且所述第二流體供給裝置的流體的表面張力大約是29達(dá)因/ 厘米，而它的粘度是大約2.5厘泊。
19、 根據(jù)權(quán)利要求15的流體噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)適 于以達(dá)到至少大約24千赫的頻率從所述第一流體腔噴射來自所述第一 流體供給裝置的流體微滴，每一微滴的重量大約是6毫微克，并以達(dá)到 至少大約36千赫的頻率從所述第二流體腔噴射來自所迷第二流體供給 裝置的流體微滴，每一微滴的重量大約是5毫微克。
20、 根據(jù)4又利要求15的流體噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述第一流 體供給裝置包括黑墨，而所述第二流體供給裝置包括彩墨。
全文摘要
本發(fā)明提出一種流體噴射裝置，它包括流體腔(110/210)、與流體腔相通的限流裝置(120/220)以及與限流裝置相通的流體通道(130/230)；其中限流裝置的寬度在大約8微米到大約16微米之間的范圍內(nèi)，而限流裝置的長度在大約5微米到大約20微米之間的范圍內(nèi)。
文檔編號B41J2/14GK101189130SQ200680019309
公開日2008年5月28日 申請日期2006年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月31日
發(fā)明者A·K·阿加瓦爾, J·G·莫里茨三世, J·J·科克斯, O·伊爾迪林 申請人:惠普開發(fā)有限公司