[發明專利]打印頭

有效

• 申請號: 201480083842.6
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN107000440B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: E·T·馬丁;C·巴克;J·R·普日貝拉
• 申請（專利權）人: 惠普發展公司;有限責任合伙企業
• 主分類號: B41J2/175
• 分類號: B41J2/175;B41J2/135
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張雨;安文森

本發明公開了打印頭和用于制造打印頭的技術。示例性方法包括在電路層中形成驅動電路部件。方法還包括形成導致流體從噴嘴噴射的流體裝置。方法還包括形成聯接驅動電路部件的互連層。

背景技術

當今的打印機通常使用包括某種形式的打印頭的流體輸送系統。打印頭保持流體(諸如墨水)的貯液器、以及使流體能夠通過噴嘴而噴射到打印介質上的電路。一些打印頭被配置成容易被再次填充，而另一些試圖在單次使用后丟棄。打印頭通常被插入到打印機的托架中，使得打印頭上的電觸頭聯接到來自打印機的電輸出。來自打印機的電控制信號激活噴嘴以噴射流體，并控制哪些噴嘴被激活以及激活時機。在打印頭中可以包括大量電路，以使得能夠適當地處理來自打印機的控制信號。

附圖說明

參考附圖并在下述具體實施方式中描述某些示例，附圖中：

圖1是示例性打印頭的底表面的圖；

圖2是能夠用于控制打印頭的驅動電路的示例的框圖；

圖3是示出用于打印頭的驅動電路的一部分的電路圖；

圖4是示出用于驅動電路的另一配置的電路圖；

圖5是制造打印頭的方法的工藝流程圖；

圖6是示出包括標準化驅動電路部件布局的打印頭組件的簡化示例的框圖；以及

圖7是示出包括標準化驅動電路部件布局的另一打印頭組件的簡化示例的框圖。

具體實施方式

本公開描述用于制造具有可配置的噴嘴密度的打印頭的技術。如上所述，打印頭通常包括用于驅動噴嘴的激活的大量電路。驅動電路能夠包括電路層和互連層。電路層包括若干驅動電路部件，諸如邏輯門、晶體管、電阻器、電容器等，其通過使用半導體裝配技術被裝配在半導體晶片中?；ミB層導電線路形成在電路層的半導體之上以聯接驅動電路部件。包括流體腔和噴嘴的流體層通常被裝配在驅動電路的頂部上。

本文描述的技術使得單個驅動電路部件布局能夠被用于裝配具有不同噴嘴密度的打印頭。這使得打印頭噴嘴密度能夠在不修改裝配于半導體中的驅動電路部件的布局的情況下改變。另外，在具有減少的噴嘴密度的打印頭中，相同的驅動電路部件布局能夠用來增加用于驅動流體噴射的功率。驅動電路部件布局通過改變互連層的設計而被多種打印頭設計重復使用。這允許一個標準電路層被用于裝配具有不同流體布局的不同類型的打印頭，從而以較低成本服務更廣泛的產品。

圖1是示例性打印頭的底表面的圖。打印頭大體用附圖標記100指代。圖1的打印頭100包括流體饋送槽102和兩列噴嘴104，其被稱為噴嘴列106。在使用期間，流體被從流體饋送槽102抽取并且從噴嘴104噴射到打印介質上。流體可以是墨水、在三維打印中使用的材料(諸如熱塑性塑料或者光敏聚合物)、或者其他合適的流體。

每個噴嘴104可以是流體腔的一部分，該流體腔包括相鄰的能量輸送裝置，該能量輸送裝置被激活裝置激活。在本描述中，激活裝置在本文中被稱為晶體管110，并且能量輸送裝置是加熱元件，其在本文中被稱為電阻器108。然而，其他類型的激活裝置和能量輸送裝置也可以用于激活噴嘴104。例如，激活裝置可以是任何合適類型的晶體管(如場效應晶體管(FETs))、開關(諸如微機電系統(MEMS)開關)等等。能量輸送裝置的另一些示例是響應于施加的電壓而變形的壓電材料、或者由響應于溫度梯度而變形的多層薄膜堆疊制成的槳狀物(paddle)。每個電阻器108均電聯接到至少一個晶體管110的輸出，該輸出向電阻器108提供電流，從而導致電阻器108生熱。選定噴嘴104能夠通過接通對應的晶體管110而被激活，這會加熱與電阻器108接觸或相鄰的流體，且因而導致流體被從噴嘴104噴出。在一些示例中，電流以一系列脈沖的形式被輸送到電阻器108。晶體管110是打印頭100的驅動電路的一部分。將在之后的附圖中描述驅動電路的其他部件。電阻器108、噴嘴104、流體饋送槽102和其他流體導通部件是流體層的一部分。