專利名稱：流體噴射組件的制作方法
流體噴射組件參考相關(guān)申請本申請涉及2003年7月3日提交的、轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人的美國專利申 請序列No.10/613471，該申請在此引入作為參考。
技術(shù)背景作為流體噴射系統(tǒng)的一個實施例，噴墨打印系統(tǒng)可以包括打印頭、供應(yīng)液 體墨至打印頭的供墨系統(tǒng)以及控制打印頭的電子控制器。作為流體噴射裝置的 一個實施例，打印頭通過多個孑L或噴嘴向打印介質(zhì)(例如， 一頁紙)噴射墨滴， 以在打印介質(zhì)進行打印。典型地，孔定位成一個陣列或更多個陣列，以使得在 打印頭和打印介質(zhì)相對移動時，來自孔的以恰當?shù)仨樞驀娚涞哪珜⒆址蚱渌?圖像打印至打印介質(zhì)上。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個方面提供了一種流體噴射組件。流體噴射組件包括第一層以及位于第一層的一個側(cè)面的第二層。該第二層 具有相鄰于第一層的一個側(cè)面的側(cè)面，并包括形成在該側(cè)面的液滴噴射元件以 及連通于該液滴噴射元件的流體通道。第一層與第二層的流體通道構(gòu)成了噴 嘴，該噴嘴具有十字形的橫截面。


圖1是結(jié)構(gòu)圖，表示根據(jù)本發(fā)明的噴墨打印系統(tǒng)的一個實施例。 圖2，視圖，表示根據(jù)本發(fā)明的打印頭組件的一個實施例。 圖3是透視圖，表示圖2的打印頭組件的另一個實施例。 圖4是透視圖，表示圖2的打印頭組件的夕卜層的一部分的一個實施例。 圖5是橫截面視圖，表示圖2的打印頭組件的一部分的一個實施例。 圖6是平面圖，表示圖2的打印頭組件的內(nèi)層的一個實施例。 圖7是平面圖，表示圖2的打印頭組件的內(nèi)層的另一個實施例。 圖8是透視圖，表示打印頭組件的一部分的一個實施例。 圖9是透視圖，表示用于打印頭組件的噴嘴的一個實施例。
圖10題視圖，表示液滴與圖9的噴嘴接觸的一個實施例。具體實施方式

在下面的詳細說明中，將要參照附圖，這些附圖組成了本發(fā)明的一部分， 并且在附圖中顯示了本發(fā)明可被實踐的具體實施例。在這里，方向性的術(shù)語例 如"頂"、"底"、"前"、"后"、"在前"、"在后"等，將參照圖中所述的方向而4柳。 由于本發(fā)明實施例的部件可以定位在許多不同的方向，因此這些方向性的術(shù)語 的目的在于解釋而絕不是用來限制?？梢岳斫?，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下， 可以應(yīng)用其他的實施例，作出結(jié)構(gòu)上的或者合乎邏輯的變化。因此，下列的詳 細說明并不意歸限制，本發(fā)明的范圍艦附加的權(quán)禾腰求來限定。圖1表示根據(jù)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，其包括流體噴射組件，例如打印頭組件12， 以及流體供應(yīng)組件，例如墨供應(yīng)組件14。在圖示的實施例中，噴墨打印系統(tǒng)IO 還包括安裝組件16、介質(zhì)傳送組件18以及電子控制器20。作為流體噴射組件的一個實施例，打印頭組件12根據(jù)本發(fā)明的一個實施 例而構(gòu)成并且通過多個孔或噴嘴13噴射包括一種或多種彩色墨的墨液滴。雖 然下面的描述涉及的是來自打印頭組件12的墨的噴射，然而可以理解的是其 他的液體、流體或流動性的材料，包括清潔的流體，也可以從打印頭組件12 中噴射出。在一個實施例中，液滴被導(dǎo)向例如打印介質(zhì)19的介質(zhì)，以在打印介質(zhì)19 上進行打印。典型地，在一個實施例中，噴嘴13配置成一個或更多個列或排， 以使得當打印頭組件12與打印介質(zhì)19相對移動時，來自噴嘴13的墨的恰當 i創(chuàng)頓序噴射將字符、符號和/或其他的圖形或圖像打印在打印介質(zhì)19上。打印介質(zhì)19包括任何種類的適合的薄片材料，例如紙、卡片材料、封皮、 標簽、透明膠片、紙板、硬板等等。在一個實施例中，打印介質(zhì)19是連續(xù)形 式或連續(xù)帶狀的打印介質(zhì)19。因而，打印介質(zhì)19可以包括連續(xù)麟的未打印 的紙。作為流體供應(yīng)組件的一個實施例，墨供應(yīng)組件14供應(yīng)墨至打印頭組件12 并包括用于儲存墨的儲槽15。因而，墨從儲槽15流至打印頭組件12。在一個 實施例中，墨供應(yīng)組件14與打印頭組件12構(gòu)成了循環(huán)墨輸送系統(tǒng)。因而，墨 從打印頭組件12流回至儲槽15。在一個實施例中，打印頭組件12與墨供應(yīng)組
件14一起設(shè)置在噴墨或流體噴射盒或管中。在另一個實施例中，墨供應(yīng)組件14 與打印頭組件12分開，通過例如供應(yīng)管的接口連接，將墨供應(yīng)至打印頭組件12。安裝組件16相對于介質(zhì)傳送組件18定位打印頭組件12，介質(zhì)傳送組件18 相對于打印頭組件12定位打印介質(zhì)19。因而，打印頭組件12沉積墨液滴在其 上的打印區(qū)域17被限定在噴嘴13附近，并在打印頭組件12與打印介質(zhì)19之 間的區(qū)域。在打印期間，打印介質(zhì)19 ffiil介質(zhì)傳j^且件18被選駐穿過打印區(qū) 域17。在一個實施例中，打印頭組件12是掃描類型的打印頭組件，在打印一行 至打印介質(zhì)19期間，安裝組件16相對于介質(zhì)傳送組件18和打印介質(zhì)19來移 動打印頭組件12。在另一個實施例中，打印頭組件12是非掃描鄉(xiāng)的打印頭 組件，在打印一行至打印介質(zhì)19期間，安裝組件16將打印頭組件12固定在 相對于介質(zhì)傳送組件18的一個指定地方，而介質(zhì)傳送組件18將介質(zhì)19 穿過該指定地方。電子控制器20與打印頭組件12、安裝組件16以及介質(zhì)傳送組件18相連 通。電子控制器20從主系統(tǒng)(例如計算機)中接收數(shù)據(jù)21并包括用于暫時儲 存婁娥21的存儲器。典型地，數(shù)據(jù)21沿電子、紅外、光或其他的翻或無線 的數(shù)據(jù)傳送通路被傳送至噴墨打印系統(tǒng)10。數(shù)據(jù)21表示，例如，待打印的文 件和/或文檔。因而，數(shù)據(jù)21構(gòu)成了噴墨打印系統(tǒng)10的打印作業(yè)并包括一個或 更多個打印作業(yè)命令和/或命令參數(shù)。在一個實施例中，電子控制器20提供對于打印頭組件12的控制，包括對 于來自噴嘴13的墨滴的噴射的時間控制。因而，電子控制器20限定噴射墨滴 的圖案，該墨液滴在打印介質(zhì)19上形成字符、符號和域其他的圖形或圖像。 因此，時間控制與噴射墨液滴的圖案由打印作業(yè)的命令和/或命令參數(shù)而確定。 在一個實施例中，構(gòu)成電子控制器20 —部分的邏輯電路與驅(qū)動電路位于打印 頭組件12上。在另一個實施例中，邏輯電路與驅(qū)動電路不位于打印頭組件12。圖2表示打印頭組件12的一部分的一個實施例。在一個實施例中，打印 頭組件12是多層的組件并包括外層30和40以及至少一個內(nèi)層50。夕卜層30和 40分別具有表面或側(cè)面32和42，以及分別具有鄰接于相應(yīng)側(cè)面32和42的邊 緣34和44。夕卜層30和40定位在內(nèi)層50的相對的側(cè)面上，因此側(cè)面32和42 面對內(nèi)層50并相鄰于內(nèi)層50。因而，內(nèi)層50以射卜層30、 40沿軸線29而層疊。如圖2的實施例所示，內(nèi)層50以及夕卜層30和40被定位形成噴嘴13的一 排或更多排60。噴嘴13的排60延伸，例如以基本垂直于軸線29的方向。因 而，在一個實施例中，軸線29表示打印軸線或在打印頭組件12與打印介質(zhì)19 之間的相對運動的軸線。因此，噴嘴13的排60的長度確定了由打印頭組件12 打印在打印介質(zhì)19上的一行的行的高度。在一個示例性的實施例中，噴嘴13 的排60跨越的距離小于大約2英寸。在另一個示例性的實施例中，噴嘴13的 排60跨越的距離大于大約2英寸。在一個示例性的實施例中，內(nèi)層50以及外層30、 40形成了噴嘴13的兩 排61和62。更準確地說，內(nèi)層50以及外層30沿著外層30的邊緣34形成了 噴嘴13的排61 ，而內(nèi)層50以及外層40沿著外層40的邊緣44形成了噴嘴13 的排62。因而，在一個實施例中，噴嘴13的排61和62被分隔開并被定向成 基本互相平fi1。在一個實施例中，如圖2所示，排61和62的噴嘴13基本上是對準的。 更準確地說，沿著被定向成基本平行于軸線29的打印行，排61的每個噴嘴13 基本Jl^準于排62的噴嘴13。因而，圖2的實施例提供了噴嘴的冗余，因為 流體(或墨)可以沿著給定的打印行通過多個噴嘴被噴射出。因此，有故障的 或不工作的噴嘴可以通過另一個對準的噴嘴得到補償。此外，噴嘴冗余提供了 準的噴嘴之間進行噴嘴交替工作的能力。圖3表示打印頭組件12的一部分的另一個實施例。類似于打印頭組件12， 打印頭組件12'是多層的組件，包括外層30鄰40'以及至少一個內(nèi)層50。此外， 對以于外層30和40，外層30鄰40'定位在內(nèi)層50的相對的側(cè)面上。因而，內(nèi) 層50以及外層30鄰40'形成了噴嘴13的兩排61鄰62'。如圖3的實施例所示，排61鄰62'的噴嘴13是有偏移的。.更準確地說， 沿著被定向成基本平行于軸線29的打印行，排61'的每個噴嘴13錯開或偏離 于排62'的噴嘴13。因而，圖3的實施例提供了增加的分辯率，因為沿著被定 向成基本垂直于軸線29的行被打印的每英寸點數(shù)(dpi)的數(shù)目被增加了。在一個實施例中，如圖4所示，夕卜層30和40 (只有一個示出在圖4中， 并包括外層30鄰40')各自包括分別形鵬側(cè)面32和42的液滴噴射元件70以
及流體通道80。 ^f滴噴射元件70以及流體通道80的定位，使得流體通道80 連通于液滴噴射元件70，并供應(yīng)流體(或墨)至液滴噴射元件70。在一個實 施例中，液滴噴射元件70以及流體通道80定位在相應(yīng)的外層30和40的側(cè)面 32和42上，呈基本直線的排列。因而，夕卜層30的所有液滴噴射元件70以及 流體M 80形^i^蟲或整體的層上，夕卜層40的所有液滴噴射元件70以及 流體通道80形itt制蟲或整體的層上。在一個實施例中，如下所述，內(nèi)層50 (圖2)具有限定于其內(nèi)的分配流體 的流體歧管或流體3I^各，該內(nèi)層，例如，由墨供應(yīng)組件14供應(yīng)至形成在外層30 和40上的流體通道80和液滴噴射元件70。在一個實施例中，流體通道80被形/tt相應(yīng)的外層30和40的側(cè)面32和 42上的阻擋件82 (barriers)所限定。因而，當夕卜層30和40定位在內(nèi)層50的 相對側(cè)面上時，內(nèi)層50 (圖2)以及外層30的流體通道80沿著邊緣34形成 了噴嘴13的排61 ，內(nèi)層50 (圖2)以及外層40的流體通道^W邊緣44形成 了噴嘴13的排62。如圖4的實施例所示，*流體通道80包括流體入口 84、流體腔室86 以及流體出口 88，以使得流體腔室86 M于流體入口 84和流體出口 88。流 體入口 84連通于流體(或墨)的供應(yīng)，如下所述，并供應(yīng)流體(或墨)至流 體腔室86。在一個實施例中，當外層30和40定位于內(nèi)層50的相對的側(cè)面上 時，流體出口 88與流體腔室86相 并構(gòu)成了相應(yīng)噴嘴13的一部分。在一個實施例中，針液滴噴射元件70都包括形鵬相應(yīng)流體鵬80的 流體腔室86內(nèi)的激發(fā)(firing)電阻器72。激發(fā)電阻器72包括例如加熱電阻 器，通電時，該加熱電阻器在流體腔室86內(nèi)對流體進行加熱以在流體腔室86 內(nèi)產(chǎn)生氣泡，并產(chǎn)生從噴嘴13噴射出的流體液滴。因而，在一個實施例中， 相應(yīng)的流體腔室86、激發(fā)電阻器72以及噴嘴13構(gòu)成了相應(yīng)的液滴噴射元件70 的液滴發(fā)生器。在一個實施例中，在操作期間，流體從流體入口 84流至流體腔室86，根 據(jù)相應(yīng)的;殿電阻器72的工作，在該流體腔室86中，流體液滴通過流體出口 88以及相應(yīng)的噴嘴13從流體腔室86中噴射出。因而，流體微滴基本平行于相 應(yīng)的夕卜層30和40邊緣32和42、朝向介質(zhì)被噴射出。因此，在一個實施例中， 打印頭組件12構(gòu)成了邊緣或"側(cè)面-射出"的設(shè)計。
在一個實施例中，如圖5所示，夕卜層30和40 (只有一個示出在圖5中， 并包括外層30'和40')各自包括基底90以及形成在該基底90上的薄膜結(jié)構(gòu)92。 因而，液滴噴射元件70的、纖電阻器72以及流體通道80的阻擋件82形鵬 薄膜結(jié)構(gòu)92上。如上所述，夕卜層30和40定位于內(nèi)層50的相對的側(cè)面上，以 形成相應(yīng)液滴噴射元件70的流體腔室86以及噴嘴13。在一個實施例中，內(nèi)層50以及外層30和40的基底90各自包括共同的材 料。因而，內(nèi)層50以及外層30和40的熱膨脹系數(shù)基本匹配。因此，內(nèi)層50 與夕卜層30和40之間的 驢梯度被最小化。適用于內(nèi)層50以及外層30和40 的基底90的材料范例包括玻璃、金屬、陶瓷材料、碳纖維復(fù)合材料、金屬基 復(fù)合材料或任何其他化學性質(zhì)穩(wěn)定以及熱穩(wěn)定的材料。在一個實施例中，內(nèi)層50以及外層30和40的基底90包括玻璃，例如 Corauig81737玻璃或Corning 1740玻璃。在示例性的實施例中，當內(nèi)層50以 及外層30和40的基底90包括金屬或金屬基復(fù)合材料時，氧化層形成于基底90 的該金屬或金屬基復(fù)合材料上。在一個實施例中，薄膜結(jié)構(gòu)92包括用于液滴噴射元件70的驅(qū)動電路74。 驅(qū)動電路74提供了用于液滴噴射元件70 (更準確地說，包括激發(fā)電阻器72) 的例如電源、接地以及邏輯電路。在一個實施例中，薄膜結(jié)構(gòu)92包括一層或多層的由二氧化硅、碳化硅、 氮化硅、鉭、聚硅玻璃或其他適合的材料形成的鈍化或絕緣層。此外，薄膜結(jié) 構(gòu)92還包括一層或更多層的例如由鋁、金、鉭、鉭-鋁或其他金屬或金屬合金 形成的導(dǎo)電層。在一個實施例中，薄膜結(jié)構(gòu)92包括薄膜晶體管，該薄膜晶體 管構(gòu)成了用于液滴噴射元件70的驅(qū)動電路74的一部分。如圖5的實施例所示，流體通道80的阻擋件82形成在薄膜結(jié)構(gòu)92上。 在一個實施例中，阻擋件82由非導(dǎo)電材料形成，該材料適用于流體(或墨) 經(jīng)過并從打印頭組件12中噴射出。適用于阻擋件82的材料范例包括光成像(photo-imageable)聚合物和玻璃。該光成像聚合物可以包括旋涂(spun-on) 材料，例如SU8或干薄膜(diy—film)材料，例如DuPont Vacrel 。如圖5的實施例所示，夕卜層30和40 (包括外層30鄰40')在阻擋件82處 被連接至內(nèi)層50。在一個實施例中，當阻擋件82是由光成像聚合物或玻璃組 成時，夕卜層30和40通過鵬和壓力被連接到內(nèi)層50。然而，也可以使用其他
適合的結(jié)合或連接技術(shù)將連接外層30和40連接至內(nèi)層50。在一個實施例中，如圖6所示，內(nèi)層50包括與蟲的內(nèi)層150。單獨的內(nèi) 層150具有第一側(cè)面151以及相對第一側(cè)面151的第二側(cè)面152。在一個實施 例中，當外層30和40定位于內(nèi)層50的相對側(cè)面上時，夕卜層30的側(cè)面32 (圖 4)相鄰于第一側(cè)面151，夕卜層40的側(cè)面42相鄰于第二側(cè)面152。在一個實施例中，斜蟲的內(nèi)層150具有限定在其內(nèi)的流體通路154。流體 M^各154包括，例如，開口 155，該開口 155魏于單獨內(nèi)層150的第一側(cè)面 151和第二側(cè)面152并在單獨內(nèi)層150的相對的端部之間延伸。因而，當夕卜層 30和40定位于單獨內(nèi)層150的相對的偵曬上時，流體M^各154分配流體通過 斜蟲內(nèi)層150到達外層30和40的流體通道80。如圖6的實施例所示，單獨內(nèi)層150包括至少一個流體端口 156。在一個 示例性的實施例中，單獨內(nèi)層150包括流體端口 157和158，各自魏于流體 通路154。在一個實施例中，流體端口 157和158構(gòu)成了用于流體通路154的 流體入口和流體出口。因而，流體端口157和158皿于墨供應(yīng)組件14 (圖l) 并允許流體(或墨)在墨供應(yīng)組件14和打印頭組件12之間循環(huán)。在另一個實施例中，如圖7所示，內(nèi)層50包括多個內(nèi)層250。在一個實 施例中，內(nèi)層250包括內(nèi)層25K 252和253，以使得內(nèi)層253介于內(nèi)層251和 252之間。因而，當夕卜層30和40定位于內(nèi)層250的相對的側(cè)面上時，夕卜層30 的側(cè)面32相鄰于內(nèi)層251 ，而外層40的側(cè)面42相鄰于內(nèi)層252。在一個示例性的實施例中，內(nèi)層251、 252和253通過玻璃燒結(jié)結(jié)合而被 連接在一起。因而，玻璃粉材料被堆放并鋪設(shè)在內(nèi)層251、 252禾口/或253上， 內(nèi)層251、 252和253在一定溫度和壓力下被結(jié)合在一起。因此，內(nèi)層251、 252 和253之間的連接是熱匹配的。在另一個示例性的實施例中，內(nèi)層251、 252 和253艦陽極(anodic)結(jié)合而被連接在一起。因而，使內(nèi)層251、 252和253 緊密接觸，并穿過這些層施加電壓。因此，內(nèi)層251、 252和253之間的連接 是熱匹配的，并且由于沒有使用其他材料因而化學性質(zhì)穩(wěn)定。在另一個示例性 的實施例中，內(nèi)層251、 252和253通過粘結(jié)而連接在一起。然而，也可以使 用其他適合的結(jié)合或連接技術(shù)，接內(nèi)層251、 252和253。在一個實施例中，內(nèi)層250具有限定在其內(nèi)的流體歧管或流體通路254。 流體通路254包括例如形成在內(nèi)層251中的開口 255、形成在內(nèi)層252中的開
口 256以及形成在內(nèi)層253中的開口 257。開口 255、 256和257這樣成形并定 位,使得當內(nèi)層253插入在內(nèi)層251和252之間時，內(nèi)層253的開口 257分別連 通于內(nèi)層251禾口252的開口 255和256。因而，當外層30和40定位于內(nèi)層250 的相對的側(cè)面上時，流體M^各254通過內(nèi)層250分配流體到達外層30和40的 流體fflit80。如圖7的實施例所示，內(nèi)層250包括至少一個流體端口 258。在一個示例 性的實施例中，內(nèi)層250包括流體端口259和260，各自形成在內(nèi)層251禾口252 中。因而，當內(nèi)層253插入在內(nèi)層251和252之間時，流體端口 259和260連 通于內(nèi)層253的開口 257。在一個實施例中，流體端口 259和260形成了對于 流體通道254的流體入口和流體出口。因而，流體端口 259和260 于墨供 應(yīng)組件14并使得流體(或墨)在墨供應(yīng)組件14和打印頭組件12之間循環(huán)。在一個實施例中，艦在外層30和40上形成液滴噴射元件70和流體通 道80以及將夕卜層30和40定位于內(nèi)層50的相對的側(cè)面上，如上所述，打印頭 組件12可以成形為不同的長度。例如，打印頭組件12可以跨越標準的頁寬， 或者比標準的頁寬更短或更長的寬度。在一個示例性的實施例中，打印頭組件 12成形為寬陣列(wide-array)或頁寬陣列(page-wide array),使得噴嘴13的 排61和62跨越標準的頁寬。在一個實施例中，參照圖4如上所述，流體通道80被形鵬相應(yīng)的外層 30和40的側(cè)面32和42上的阻擋件82所限定。因而，當夕卜層30和40定位在 內(nèi)層50的相對的側(cè)面上時，內(nèi)層50 (圖2)以及外層30的流體通道80沿著 邊緣34構(gòu)成了噴嘴13的排61，內(nèi)層50 (圖2)以及外層40的流體通道80沿 著邊緣44構(gòu)成了噴嘴13的排62。因此，在一個實施例中，阻擋件82形成在 流體M 80的相對的側(cè)面上，并限定了噴嘴13的橫截面輪廓。在一個實施例中，如圖8所示，流體通道80包括流體通道180，阻擋件82 包括阻擋件182。在一個實施例中，阻擋件182包括形成在流體fflit 180的相 對的偵靦上的多層阻擋件。此外，在一個實施例中，如下所述，阻擋件182限 定了噴嘴13為十字形噴嘴130 (圖9)。如圖8的實施例所示，每個阻擋件182都包括阻擋層1821、阻擋層1822 以及至少一個插入在阻擋層1821和阻擋層1822之間的阻擋層1823。在一個實 施例中，例如，阻擋層1821形成在相應(yīng)的外層30禾P/或40的側(cè)面32柳或42 上，阻擋層1823形鵬阻擋層1821上，阻擋層1822形鵬阻擋層1823上。 因而，阻擋層1823插入在阻擋層1821和阻擋層1822之間。雖然只圖示或描 述了一層的阻擋層1823插入在阻擋層1821和1822之間，然而一層或更多層 的阻擋層插入在阻擋層1821和1822之間也處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。在一個實施例中，類似于流體通道80，齡流體通道180都包括流體入 口 184、流體腔室186以及流體出口 188，使得流體腔室186與流體入口 184 和流體出口 188相連通。流體入口 184與流體(或墨)的供應(yīng)相超通，如上所 述，并供應(yīng)流體(或墨)至流體腔室186。在一個實施例中，當夕卜層30禾P/或40 定位于內(nèi)層50的相應(yīng)的側(cè)面上時，流體出口 188與流體腔室186相3^M并構(gòu) 成了相應(yīng)噴嘴130 (圖9)的一部分。在一個實施例中，液滴噴射元件70，如 上所述，形皿相應(yīng)的流體通道180的流體腔室186內(nèi)。在一個實施例中，參照圖5，類似于阻擋件82，阻擋件182形鵬夕卜層30 禾口/或40的薄膜結(jié)構(gòu)92上。在一個實施例中，阻擋件182由非導(dǎo)電材料形成， 以適用于流體(或墨)經(jīng)過并從打印頭組件12中噴射出。適用于阻擋件182 的材料范例包括非導(dǎo)電材料，例如光成像聚合物或玻璃，或者導(dǎo)電材料，例如 沉積金屬。光成像的聚合物可以包括，例如，旋涂材料，例如SU8或干薄膜材 料，例如DuPontVacre1⑧，沉積金屬可以包括，例如鎳。如圖8的實施例所示，阻擋層1821具有沿著相應(yīng)的外層30禾IV或40的邊 緣34和/或44而限定的尺寸Dl ，阻擋層1822具有沿著平行于邊緣34禾口/或44 的，而限定的尺寸D2，阻擋層1823具有^W平行于邊緣34禾口/或44的邊緣 而限定的尺寸D3。在一個實施例中，阻擋層1821的尺寸D1和阻擋層1822的 尺寸D2基本相等，阻擋層1823的尺寸D3小于尺寸D1和尺寸D2。因而，沿 著職34和/或44，阻擋層1823比阻擋層1821和1822窄。在一個實施例中，阻擋層1823在流體通道180的流體出口 188區(qū)域的輪 廓相對于阻擋層1821和1822而變窄。然而，阻擋層1823在流體MM 180的 流體腔室186和流體入口 184區(qū)域的輪廓基本類似于阻擋層1821和1822的輪 廓。雖然在圖示中，阻擋層1821、 1822和1823具有同樣的厚度，然而阻擋層 1821、 1822和/或1823具有不同的厚度也處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，阻擋層 1821、 1822禾口/或1823可以定位成與相應(yīng)的外層30或40的邊緣34或44齊 平，相對于相應(yīng)的夕卜層30或40的邊緣34或44而凹進，禾口/或從相應(yīng)的外層30
或40的Ji^34或44中突出。在一個實施例中，如圖8所示，阻擋件182作為制蟲部件或"島狀物"而形 鵬外層30和/或40上。艦將阻擋件182作為^^蟲部件成形，由于阻擋件182 的不連續(xù)性，剪切應(yīng)力的積累以及阻擋件180與夕卜層30禾tV或40的熱膨脹系數(shù) 不匹配的潛在影響，例如層的彎曲或偏轉(zhuǎn)，比阻擋件由連續(xù)t才料的層組成時有 所減輕。如圖9所示，當夕卜層30和/或40連接至內(nèi)層50時，如上所述，外層30 和/或40、阻擋件182 (包括阻擋層1821、 1822和1823)以及內(nèi)層50構(gòu)成并 限定了噴嘴130。在一個實施例中，如上所述，噴嘴130具有十字形的橫截面。 因而，每個噴嘴130的十字形橫截面的臂131由夕卜層30柳或40以及阻擋層1821 而限定，每個噴嘴130的十字形橫截面的臂132由內(nèi)層50以及阻擋層1822而 限定，每個噴嘴130的十字形橫截面的兩個臂133和134由阻擋層1823以及 阻擋層1821和1822而限定。在一個實施例中，如圖9所示，噴嘴130具有^相應(yīng)的外層30禾n/或40 的;^ 34禾口/或44的尺寸dl 、沿著內(nèi)層50的邊緣54的尺寸d2以及介于并平 行于邊緣34禾口/或44和邊緣54的尺寸d3。由于噴嘴130的十字形橫截面，尺 寸dl和尺寸d2都小于尺寸d3。如圖9和10的實施例所示，Mil將噴嘴成形為具有十字形橫截面，由噴 嘴130噴射出的液滴104的附著或接觸點102從外層30柳或40以及內(nèi)層50 內(nèi)朝著噴嘴130的中心被隔開并且更準確地說是被移動。在一個實施例中，例 如，附著或接觸點182被限定在噴嘴130的十字形橫截面的臂131、 132、 133 和134的交叉處。因而，液滴成形分離于外層30禾tV或40的邊緣以及內(nèi)層50。 因此，由于噴嘴成形為十字形橫截面，減少了噴嘴130的周邊的壁的相互作用 以及潛在的變濕，從而最小化沿壁被攪濁的可能性以及液滴被錯誤導(dǎo)向的可能 性。此外，噴嘴130的十字形橫截面的臂131、 132、 133和/或134提供了路徑 或'流槽"，用于排出在噴嘴130表面附近形成的流體的攪濁物。雖然已經(jīng)在此圖示和描述了具體實施例，然而本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可理 解，在不脫離本發(fā)明的范圍下，多種替換和/或等效實現(xiàn)方式可以代替用于圖示 和描述的具體實施例。本申請是用來覆蓋在此論述的具體實施例的任何修改或 變化。因此，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等效物來限定。
權(quán)利要求
1.一種流體噴射組件，包括第一層(50/150/250)；以及位于第一層的一個側(cè)面上的第二層(30/40)，該第二層具有相鄰于第一層的側(cè)面的一個側(cè)面(32/42)并包括形成在該側(cè)面的液滴噴射元件(70)以及連通于該液滴噴射元件的流體通道(80/180)；其中第一層和第二層的流體通道構(gòu)成了噴嘴(130)；其中該噴嘴具有十字形的橫截面。
2. 如權(quán)利要求1所述的流體噴射組件，其特征在于，第一層具有限定在 其內(nèi)的流體M1 各(154/254)，其中第二層的流體通itm于第一層的流體ffil 各。
3. 如權(quán)利要求1所述的流體噴射組件，其特征在于，液滴噴射元件適用 于基本平行于第二層的側(cè)面通過噴嘴噴射流體液滴。
4. 如權(quán)利要求1所述的流體噴射組件，其特征在于，第二層的流體通道 包括流體入口 (84/184). 于該流體入口的流體腔室(86/186)以及 于 該流體腔室的流體出口 (88/188)，其中第二層的液滴噴射元件包括形j^流體 通道的流體腔室內(nèi)的激發(fā)電阻器(72)。
5. 如權(quán)禾腰求1所述的流體噴射組件，其特征在于，第一層和第二層各 自包括共同的材料，其中該共同的材料包括玻璃、陶瓷材料、碳纖維復(fù)合材料、 金屬、金屬基復(fù)合材料中的一種。
6. 如權(quán)利要求1所述的流體噴射組件，其特征在于，第二層具有鄰接其 側(cè)面的邊緣(34/44)，其中噴嘴的十字形的橫截面沿著i^二層的，而設(shè)置。
7. 如權(quán)利要求1所述的流體噴射組件，其特征在于，相鄰于第二層的邊 緣(34/44)的噴嘴的尺寸(dl)以及相鄰于第一層的邊緣(54)的噴嘴的尺寸(d2)各自小于介于并平行于第二層的邊緣和第一層的邊緣的噴嘴的尺寸 (d3)。
8. 如權(quán)利要求1所述的流體噴射組件，其特征在于，第二層包括形成在 流體通道的相對側(cè)面的阻擋件(82/182)，其中該阻擋件限定了噴嘴的十字形的 橫截面。
9. 如權(quán)禾腰求8所述的流體噴射組件，其特征在于，阻擋件由光成像聚 合物、玻璃以及沉積金屬中的一種形成。
10. 如權(quán)禾腰求8所述的流體噴射組件，其特征在于，齡阻擋件都包括相鄰于第二層的第一阻擋層(1821)、相鄰于第一層的第二阻擋層(1822)以 及插入在第一阻擋層和第二阻擋層之間的第三阻擋層(1823)，其中第一阻擋 層沿著第二層的邊緣(34/44)的尺寸(Dl)和第二阻擋層沿著第一層的邊緣 (54)的尺寸(D2)各自大于第三阻擋層沿著平行于第二層的邊緣和第一層的 邊緣的邊緣的尺寸(D3)。
11. 一種流體噴射組件的成形方法，該方法包括 形麟一層(50/150/250);在第二層(30/40)的側(cè)面(32/42)上形成液滴噴射元件(70); 在第二層的側(cè)面上形成流體通道(80/180)，包括將流體通道連通于液滴 噴射元件；以及在第一層的一個側(cè)面上定位第二層，包括形成帶有第一層以及第二層的流 體通道的噴嘴(130);其中該噴嘴具有十字形的橫截面。
12. 如權(quán)禾腰求11所述的方法，其特征在于，形麟一層包括在第一 層中限定流體通路(154/254)，其中在第一層上定位第二層，包括將第二層的 流體it道^I于第一層的流體ffl^各。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，液滴噴射元件適用于基本 平行于第二層的側(cè)面通過噴嘴噴射流，滴。
14. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，形成流體M包括形成流 體入口 (84/184)，將流體腔室(86/186)連通于該流體入口，將流體出口 (88/188) 連通于流體腔室，其中形成液滴噴射元件包括在流體通道的流體腔室內(nèi)形成激 發(fā)電阻器(72)。
15. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，第一層和第二層各自包括 共同的材料，其中該共同的材料包括玻璃、陶瓷材料、碳纖維復(fù)合材料、金屬、 金屬基復(fù)合材料中的一種。
16. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，形成噴嘴包括沿著鄰接其 側(cè)面的第二層的邊緣(34/44)形成噴嘴，其中噴嘴的十字形的橫截面沿著第二 層的邊緣而設(shè)置。
17. 如權(quán)禾腰求11所述的方法，其特征在于，形成噴嘴包括形成具有沿著第二層的邊緣(34/44)的第一尺寸(dl)、沿著第一層的邊緣(54)的第二 尺寸(d2)以及介于并平行于第二層的邊緣和第一層的邊緣的第三尺寸(d3) 的噴嘴，其中第一尺寸和第二尺寸各自小于第三尺寸。
18. 如權(quán)禾腰求11所述的方法，其特征在于，形成流體鵬包括在第二 層上形成阻擋件(82/182)，利用阻擋件來限定噴嘴的十字形的橫截面。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，阻擋件由光成像聚合物、 玻璃以及沉積金屬中的一種形成。
20. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，形成阻擋件包括形成具有 第一阻擋層(1821)、第二阻擋層(1822)以及插入在第一阻擋層(1821)和 第二阻擋層(1822)之間的第三阻擋層(1823)的各個阻擋件，其中第一阻擋 層相鄰于第二層，其中，第一阻擋層沿著第二層的邊緣(34/44)的尺寸(Dl) 和第二阻擋層沿著平行于第二層的邊緣的邊緣的尺寸(D2)各自大于第三阻擋 層沿著平行于第二層的 的: 的尺寸(D3)。
全文摘要
一種流體噴射組件包括第一層(50/150/250)以及位于第一層的一個側(cè)面上的第二層(30/40)。該第二層具有相鄰于第一層的一個側(cè)面的一個側(cè)面(32/42)，并包括形成在該側(cè)面的液滴噴射元件(70)以及與該液滴噴射元件相連通的流體通道(80/180)。第一層與第二層的流體通道構(gòu)成了噴嘴(130)，該噴嘴具有十字形的橫截面。
文檔編號B41J2/14GK101166628SQ200680014116
公開日2008年4月23日 申請日期2006年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月26日
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