打印杆以及形成打印杆的方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]喷墨笔或打印杆中的每一个打印头管芯都包括将油墨传送到喷射腔的微小通路。通过在将一个或多个打印头管芯支撑在笔或打印杆上的结构中的通道，将油墨从油墨供应源分配到管芯通路。可以期望缩小每一个打印头管芯的尺寸，例如以降低管芯的成本，并因此降低笔或打印杆的成本。然而，使用较小的管芯可能需要改变支撑管芯的较大结构，包括将油墨分配到管芯的通道。
【附图说明】
[0002]针对以下附图来说明本发明的一些实施例:
[0003]图1是例示了根据示例性实施方式在承印物宽的打印杆中实施新的液体流动结构的一个示例的喷墨打印机的框图。
[0004]图2-7和图11例示了根据示例性实施方式实施新的液体流动结构(例如，可以用于图1中所示的打印机中)的一个示例的喷墨打印杆。
[0005]图8是根据示例性实施方式的打印杆模块的框图；以及
[0006]图9和图10示出了形成根据示例性实施方式的打印杆模块的过程。
【具体实施方式】
[0007]图1是例示了根据示例性实施方式在承印物宽的打印杆36中实施新的液体流动结构的一个示例的喷墨打印机34的框图。参考图1，打印机34包括横跨承印物38的宽度的打印杆36、与打印杆36相关联的流量调节器40、承印物输送机构42、油墨或其它打印液体供应源44，以及打印机控制器46。控制器46代表对打印机34的可操作元件进行控制所需要的程序、一个或多个处理器和相关联的存储器以及电子电路与组件。打印杆36包括打印头37的装置，其用于将打印液体分配到一张纸或连续的一卷纸或其它承印物38上。如下详述的，每一个打印头37都包括在模塑件中的一个或多个打印头管芯，其中通路16将打印液体直接提供给一个或多个管芯。每一个打印头管芯都通过从供应源44进入并穿过流量调节器40和打印杆36中的通路16的流动路径来接收打印液体。注意，如下所述，打印杆36不需要位于打印头37与液体供应源之间的液体散开(fan-out)组件。
[0008]图2-7例示了根据示例性实施方式实施新的液体流动结构(例如，可以用于图1中所示的打印机34中)的一个示例的喷墨打印杆36。首先参考图2的平面视图，打印头37嵌入在细长的单片式模塑件14中，并且大致以交错结构首尾相连地布置在行48中，其中，每一行中的打印头都与此行中的另一个打印头重叠。尽管示出了四行48交错的打印头37，例如用于打印四种不同的颜色，但是其它适当的结构也是可以的。例如，图11示出了喷墨打印杆36的平面视图，喷墨打印杆36具有嵌入在细长的单片式模塑件14中的交错的多组打印头37。以举例的方式，多组中的每一组都包括四个打印头37，尽管一组可以具有更多或更少的打印头。
[0009]图3是沿着图2中的线3-3截取的截面视图。图4-6是图3的细节图，图7是示出了在图3-5中的打印头管芯流动结构的部件中的一些的布局的平面视图。现在参考图2-6，在所示的示例中，每一个打印头37都包括一对打印头管芯12，每一个打印头管芯12都具有两行喷射腔50及相应的孔52，通过孔52从腔50喷射打印液体。模塑件14中的每一个通路16都将打印液体提供给一个打印头管芯12。用于打印头37的其它适当的结构也是可以的。例如，更多或更少的打印头管芯12可以与更多或更少的喷射腔50和通路16—起使用。(尽管打印杆36和打印头37在图3-6中面朝上，但是打印杆36和打印头37通常在被安装在打印机中时面朝下，如图1的框图中所示的。)
[0010]打印液体从歧管54流入每一个喷射腔50中，歧管54在两行喷射腔50之间沿着每一个管芯12纵向延伸。打印液体通过多个端口56馈入歧管54中，该多个端口56在管芯表面20连接到打印液体供应通路16。如所示的，打印液体供应通路16基本上宽于打印液体端口 56，以将打印液体从流量调节器中较大的、松散间隔的通道或者将打印液体传送到打印杆36中的其它部件，传送到打印头管芯12中的较小的、紧密间隔的打印液体端口 56。因而，打印液体供应通路16可以有助于减小甚至消除对一些传统打印头中所必需的分立的“散开”结构及其它液体运送结构的需要。此外，如所示的，将相当大面积的打印头管芯表面20直接暴露于通路16，允许通路16中的打印液体在进行打印期间帮助冷却管芯12。
[0011]为了方便起见，图2-6中的打印头管芯12的理想化表示示出了三个层58、60、62，仅仅是为了清楚地示出喷射腔50、孔52、歧管54和端口 56。实际的喷墨打印头管芯12通常是形成于娃衬底58上的复杂集成电路(IC)结构，具有在图2-6中未示出的层和元件。例如，驱动在每一个喷射腔50处的形成于衬底58上的热喷射器元件或压电喷射器元件，以从孔52喷射油墨或其它打印液体的液滴或流。尽管本公开内容以举例的方式对“油墨”进行了说明，但是将理解的是，普遍地，在具体表述为“油墨”的任意处，都可以使用“液体”来代替“油墨”。
[0012]模制的流动结构1实现了使用窄长且极薄的打印头管芯12(本文中也称为“打印头管芯条”、“管芯条”或“条”)。例如，已示出约26mm长、500μπι宽、10ym厚的打印头管芯12可以模制到500μπι厚的主体14中，以代替传统的500μπι厚的硅打印头管芯。相比于在硅衬底中形成馈送通路，将通路16模制到主体14中不仅成本更低和更容易，而且在较薄的管芯12中形成打印液体端口 56也是成本更低和更容易。作为替代方案，激光或插切锯(plunge cutsaw)也可以用于在模制板中产生油墨通路。例如，可以通过对于较厚的衬底不实用的干法蚀刻和其它适当的显微机械加工技术，在I ΟΟμπι厚的打印头管芯12中形成端口 56。在薄的硅、玻璃或其它衬底58中显微机械加工直的或略微锥形的贯通端口 56的高密度的阵列，而不是形成传统的槽，留下了较牢固的衬底，同时仍提供了足够的打印液体流动量。锥形端口56有助于使气泡移动离开歧管54和喷射腔50，其例如在被施加到衬底58的单片式或多层孔板60/62中形成。预计当前的管芯处理设备和微型器件模制工具与技术可以适于将管芯12模制为50μπι薄，长宽比高达150，并且将通路16模制为30μπι窄。此外，模塑件14提供了有效但廉价的结构，其中，可以在单个单片式主体中支撑多行这种管芯条。
[0013]在一个示例中，每一个管芯条12的宽度基本上都比位于管芯条12之间的间距窄。此外，每一个管芯条12的厚度基本上都比单片式模塑件14的厚度薄。在非限制性示例中，每一个管芯条12都小于或等于300微米。将理解的是，管芯条12可以具有大于300微米的其它厚度。