[发明专利]具有循环泵的流体喷射组件

说明书

背景技术

喷墨打印机中的流体喷射设备提供流体滴液（fluid drops）的按需求滴液喷射。一般而言，喷墨打印机通过经过多个喷嘴向打印介质、诸如纸张上喷射墨滴来打印图像。通常以一个或者多个阵列来布置喷嘴，使得墨滴从喷嘴的恰当顺序喷射使字符或者其他图像随着打印头（printhead）和打印介质相对于彼此移动而打印在打印介质上。在具体示例中，热喷墨打印头通过经过加热元件传递电流以生成热并且在发射腔（firing chamber）内蒸发流体的小部分来从喷嘴喷射滴液。在另一示例中，压电喷墨打印头使用压电材料致动器以生成迫使墨滴离开喷嘴的压力脉冲。

虽然喷墨打印机以合理成本提供高打印质量，但是持续的改进依赖于克服在它们的发展中保持的各种挑战。例如在存储或者非使用时段期间，喷墨打印头中的喷嘴可能在孔区域中发展出外皮（crust）和/或粘性墨栓塞。在喷嘴孔区域中的粘性栓塞或者固体膜状外皮可能由于墨干燥和墨成分固结而形成。栓塞或者外皮防止滴液在喷嘴喷射元件被致动时发射（fire）。在喷墨打印机中继续不利地影响打印质量和成本的其他挑战包括打印头中的气泡管理和颜料墨载色剂分离（pigment-ink vehicle separation）（PIVS），这可能引使墨流堵塞、由于流淌所致的墨泄漏、使部分全打印盒表现为空以及引起总体打印质量降级。

附图说明

现在参照以下附图通过示例描述本实施例，在附图中：

图1图示根据一个实施例的作为适合于合并流体喷射组件的喷墨打印系统而实现的流体喷射设备；

图2示出根据一个实施例的切过滴液生成器和出口通道的流体喷射组件的横截面图；

图3示出根据一个实施例的切过流体泵元件和入口通道的流体喷射组件的横截面图；

图4示出根据一个实施例的具有单个再循环通道和泵元件的流体喷射组件内的微再循环架构的部分俯视图；

图5示出根据一个实施例的具有单个泵元件和具有再循环通道的多个喷射元件的流体喷射组件内的微再循环架构的部分俯视图；

图6示出框图，该框图图示根据一个实施例的流体喷射组件的衬底上的附加集成电路；

图7示出框图，该框图图示根据一个实施例的流体喷射组件的衬底上的附加集成电路，该流体喷射组件具有支持每个单独泵元件的专用驱动电路。

具体实施方式

问题和解决方案的概述

如上文指出的那样，在喷墨打印系统的开发中仍然必须克服各种挑战。例如在这样的系统中使用的喷墨打印头继续有墨堵塞和/或阻塞的麻烦。墨堵塞和/或阻塞的原因包括在喷嘴孔区域中粘性栓塞和外皮的发展，这些栓塞和外皮例如在存储或者未使用时段期间由于墨干燥和墨成分固结而形成。其他原因包括打印头中的气泡和颜料墨载色剂分离（PIVS）。

对这样的问题的先前解决方案已经主要涉及到在使用打印头之前和之后维护它们。例如，通常在未使用期间遮盖（cap）打印头以防止喷嘴被干燥的墨阻塞。遮盖在打印头周围和在喷嘴中提供有利氛围，该氛围帮助防止墨变干燥，这减少喷嘴中的结外皮和墨栓塞形成的风险。在使用喷嘴之前也通过经过它们喷吐（spit）墨来灌注（prime）它们。喷吐是向维护站中的吐盂（spittoon）中喷射墨。喷吐帮助防止已经有一些时间未发射的喷嘴中的墨变干燥和结外皮。这些解决方案的缺点包括由于在打印机启动时防止立即打印的必要维护时间所致的打印延迟以及由于在维护期间消耗的大量墨所致的总拥有成本增加。

应对问题、诸如粘性墨栓塞、结外皮、气泡和PIVS的其他更新近方法涉及到通过片上（on-die）墨再循环对墨的微再循环。例如一种微再循环技术向喷嘴发射电阻器施加亚TOE（接通能量）脉冲以引起墨再循环而未发射（即未接通）喷嘴。这一技术具有包括向喷嘴层上搅拌（puddle）墨的风险的一些缺点。另一种微再循环技术包括片上墨再循环架构，这些架构实施辅助泵元件以通过墨再循环改进喷嘴可靠性。虽然这样的微再循环架构朝着改进喷墨打印头内的气泡管理和PIVS问题迈出一大步，但是在喷嘴孔区域中通常仍然存在在使用再循环架构时完全不受腔中的墨混合所影响的某一死体积（dead volume）。因此，喷嘴孔区域中的粘性墨栓塞和/或结外皮问题可能持续。