[发明专利]具有带有凸台的喷射室的流体喷射装置

说明书

背景技术

流体喷射装置的一种类型是喷墨打印装置。喷墨打印装置通过将诸如墨水的流体喷射通过与喷射室流体连通的孔口而在介质上形成图像。在一些示例中，使用加热电阻器从喷墨打印装置热喷射流体的液滴。当电功率被施加到加热电阻器时，加热电阻器的电阻造成加热电阻器的温度升高。该温度升高造成在喷射室中形成气泡，导致流体液滴喷射通过孔口。

附图说明

详细描述将参考以下附图，其中相似的参考标号可以对应于相似但可能不相同的构件。为了简洁起见，具有前述功能的参考标号可能或可能不会结合出现了它们的其他附图来描述。

图1是根据本发明实施例的热喷射装置的示例打印头的部分横截面图，该打印头包括带有凸台的喷射室，该凸台限定在室底板中。

图2是根据本发明实施例的图1的示例打印头的部分由上至下的视图，该喷射室具有圆柱形凸台。

图3A至图3C是根据本发明实施例的示例打印头的部分横截面图，该打印头采用环型电阻器以及电阻器的周边中的有外形的室底板。

图4A和4B是根据本发明实施例的示例打印头的部分从上至下的视图，该打印头具有喷射室，该喷射室带有形成在喷射室底板上的长凸台。

具体实施方式

当从孔口喷出流体液滴时，液滴的大部分质量被包含在液滴的前头部。液滴的最大速度在该部分中。液滴的剩余的尾部保持流体的较小的质量，并且具有从在靠近液滴头部位置的与液滴头部近似相同的速度至位于最接近孔口的比液滴头部中的流体速度小的速度的速度分布。

在液滴输送过程中的某个时间，尾部中的流体被拉伸到尾部与液滴断开的点。保持在尾部中的流体的一部分被拉回到孔口层，在此其可能形成围绕孔口的积水。如果不被控制，这些积水可能降低被打印材料的质量。

在液滴被沉积在介质上之前，液滴尾部的一些部分被吸入液滴头部。然而，液滴尾部的其它部分可能产生沿随机方向散开的子液滴的微细喷溅。该喷溅中的一些可以到达进行打印的介质上，从而在所形成的点上产生粗糙边缘，并且可能将不期望的污点置于介质上（这可能降低所期望打印内容的清晰度）。这种不受控制的流体尾部的断开还可能造成流体液滴的错误引导，并且可能扰乱喷射室的再次填充。

如上所述，喷墨打印装置可以通过将电功率施加到喷射元件而将流体液滴喷射到介质上，这最终导致墨水液滴被喷射。热喷墨打印装置是采用加热元件（通常是电阻器）来热喷射流体的流体喷射装置。这种电阻器通常已经形成在喷射室的底板上，并且已经是矩形的形状。不受控制的液体尾部的断开可能造成返回的流体以更大的力冲击喷射室底板，因此可能减小电阻器的寿命。

然而，通过改变加热元件的形状，有可能形成喷射室的底板形状以便对流体液滴尾部的方向和断开进行控制。尽管现有的加热元件设计通常已经被约束为覆盖喷射室底板，但现在可以不遵循基本的实心表面矩形设计，而不会经历之前与更为非传统设计相关联的困难（例如，电流集中，不均匀加热，以及长期可靠性问题）。

图1显示了打印头200的部分横截面图，该打印头200形成示例流体喷射装置100的一部分。如图所示，打印头200包括基底202，其由例如Si制成，带有诸如SiO2的介电层。基底202具有表面204，组成打印头200的各种元件和层可以形成在该表面204上。如将清楚的，这些元件和/或层可以相对于表面204以各种定向形成，诸如在表面204的顶部上，在表面204内，在表面204之下等等。

加热元件205可以形成在基底202之上（或之内），并且可以由一个或多个覆盖层206覆盖，以便提供结构稳定性和与喷射室内的流体的电绝缘。在一些示例中，加热元件205是例如沉积在基底202的表面上（包括在导电电极208之上）的氮化钨硅（WSiN）电阻层。加热元件205可以通过传统的集成电路制造技术来沉积，诸如溅射电阻材料。有若干类型的材料可以用于制造加热元件205，例如钽铝合金。

加热元件可以是电阻性的，其可以是电阻比形成导电电极208的导体的电阻更大的电阻器。加热元件205的电阻可以比导电电极的电阻大很多倍。作为一个示例，该电阻比率可以是5000或更高。