包括流体输出通道的流体喷射设备的制作方法

流体喷射设备是在诸如纸之类的介质上沉积诸如墨之类的流体的设备。流体喷射设备可以连接到流体储存器。相应地，来自储存器的流体可以被传送至流体喷射设备并且从其被驱逐、分配和/或喷射。

附图说明

图1是图示了示例流体喷射管芯的一些组件的框图。

图2a-d是图示了示例流体喷射管芯的一些组件的框图。

图3是示例流体喷射管芯的一些组件的框图。

图4是示例流体喷射管芯的一些组件的框图。

图5是示例流体喷射设备的一些组件的框图。

图6是示例流体喷射设备的一些组件的框图。

图7是示例过程的流程图。

贯穿各图，相同的参考标记指代类似但未必相同的元件。各图未必按照比例，并且一些部分的尺寸可能被夸大以更加清楚地图示所示示例。而且，附图提供与描述一致的示例和/或实现方式；然而，描述不受限于在附图中提供的示例和/或实现方式。

具体实施方式

流体喷射设备及其流体喷射管芯的示例可以包括喷射喷嘴、喷射腔、流体输入孔、流体输出孔、流体输出通道和流体泵。流体输入孔可以流体连接到喷射腔，使得可以经由流体输入孔向喷射腔传送流体。如将领会到的，流体输入孔可以流体连接到流体储存器，并且可以经由流体输入孔向喷射腔传送来自流体储存器的流体。在一些示例中，流体槽可以流体连接到流体储存器和流体输入孔。喷射喷嘴可以流体连接到并且邻近于喷射腔，使得可以经由喷射喷嘴从流体喷射设备喷射在喷射腔中的流体。另外，喷射腔可以经由流体输出通道流体连接到流体输出孔。在流体输出通道中设置流体泵。在这样的示例中，可以利用流体泵经由流体输出通道将喷射腔中的流体从喷射腔泵送出流体输出孔。

因此，在这样的示例中，流体喷射设备可以经由喷射喷嘴喷射在喷射腔中的流体，或者流体喷射设备可以利用流体泵经由流体输出通道将流体从喷射腔泵送出流体输出孔。在一些示例中，流体输出孔和流体输入孔可以流体连接到公共流体槽。相应地，在这些示例中，可以经由流体输入孔从流体槽向喷射腔传送流体，并且可以经由流体输出通道和流体输出孔向流体槽传送喷射腔中的流体。如将领会到的，这些示例可以使流体从流体槽循环通过喷射腔并且返回到流体槽中。而且，在这些示例中，可以在单个流方向上执行流体的循环。换言之，流体输入孔可以促进流体从流体槽向喷射腔的传送。流体输出通道和设置在其中的流体泵可以促进流体从喷射腔经由流体输出孔向流体槽的传送。

本文所描述的示例可以促进流体喷射设备的改进的流体响应。在一些示例中，流体喷射设备的流体可能具有高浓度的颗粒，使得在没有其循环的情况下，颗粒可能沉淀。例如，流体的颗粒可能在喷射腔中沉淀。颗粒在喷射腔中的沉淀可能导致喷射喷嘴的堵塞或不合期望的流体响应。相应地，本文所描述的示例可以促进流体通过其喷射腔的循环，使得可以减少颗粒沉淀。

在一些示例中，流体喷射设备可以包括流体喷射器，其包括加热元件。为了经由喷射喷嘴喷射流体，可以电气激活加热元件。加热元件的激活可以使得蒸汽气泡形成在接近流体喷射器的流体中，并且蒸汽气泡可以使得流体液滴喷射出喷射喷嘴。在这样的示例中，将领会到，流体喷射器的操作可以增加接近流体喷射器的流体、组件和表面的热学分布。因此，在包括包含加热元件的流体喷射器的示例中，使流体循环通过喷射腔可以促进喷射腔的热学冷却。将领会到，即便不在流体喷射器中实现加热元件，通过喷射腔的流体循环也可以降低组件和表面的温度。

一般而言，喷射喷嘴可以从流体连接的喷射腔喷射/分配流体。喷嘴一般包括流体喷射器以使得从喷嘴孔口喷射/分配流体。实现在流体喷射设备中的流体喷射器的类型的一些示例包括热学喷射器、压电喷射器和/或可以使得从喷嘴孔口喷射/分配流体的其它这样的喷射器。

而且，本文所描述的示例可以被描述为包括喷嘴、喷射腔、流体通道、流体输入孔和/或流体输出孔。将领会到，本文所提供的示例可以通过在衬底上执行各种微制造和/或微加工过程以形成和/或连接结构和/或组件来形成。衬底可以包括基于硅的晶片或用于经微制造的设备的其它这样的类似材料(例如玻璃、砷化镓、金属、陶瓷、塑料等)。示例可以包括流体通道、流体致动器、体积腔、喷嘴孔口或其任何组合。可以通过在衬底中执行蚀刻、微制造(例如光刻)、微加工过程或其任何组合来形成流体通道、喷嘴、孔和/或腔。相应地，流体通道、喷嘴孔口、流体输入/输出孔和/或腔可以由制造在衬底中的表面和/或经微制造的设备的经制造的层来限定。

在一些示例中，流体喷射管芯可以被称为条片(sliver)。一般地，条片可以对应于喷射管芯，该喷射管芯具有：近似650μm或更小的厚度；近似30mm或更小的外部尺寸；和/或近似3比1或更大的长宽比。在一些示例中，条片的长宽比可以为近似10比1或更大。在一些示例中，条片的长宽比可以为近似50比1或更大。在一些示例中，喷射管芯可以是非矩形形状。在这些示例中，喷射管芯的第一部分可以具有近似以上描述的示例的尺寸/特征，并且喷射管芯的第二部分可以相比于第一部分在宽度方面更大并且在长度方面更小。在一些示例中，第二部分的宽度可以是第一部分的宽度尺寸的近似2倍。在这些示例中，喷射管芯可以具有可以沿其布置喷射喷嘴的细长第一部分，并且喷射管芯可以具有其上可以布置用于喷射管芯的电气连接点的第二部分。

示例流体喷射设备及其流体喷射管芯，如本文所描述的，可以实现在打印设备中，诸如二维打印机和/或三维打印机(3d)。如将领会到的，一些示例流体喷射设备可以是打印头。在一些示例中，流体喷射设备可以被实现到打印设备中并且可以用于将内容打印到诸如纸之类的介质、基于粉末的构建材料层、无功设备(诸如片上实验室设备)等上。示例流体喷射设备包括基于墨的喷射设备、数字滴定设备、3d打印设备、药物分配设备、片上实验室设备、流体诊断电路和/或其中可以分配/喷射大量流体的其它这样的设备。

在一些示例中，其中可以实现流体喷射设备的打印设备可以通过在按层加性制造过程中的可消耗流体的沉积来打印内容。可消耗流体和/或可消耗材料可以包括所使用的所有材料和/或化合物，包括例如墨、色粉、流体或粉末或用于打印的其他原始材料。另外，打印材料，如本文所描述的，可以包括可消耗流体以及其它可消耗材料。打印材料可以包括墨、色粉、流体、粉末、着色剂、清漆、终饰剂、光亮剂、结合剂和/或可以在打印过程中利用的其它这样的材料。

现在转向附图，并且特别地转向图1，该图提供图示了示例流体喷射管芯10的一些组件的框图。在该示例中，流体喷射管芯10包括衬底12，衬底12具有流体连接到形成在喷嘴层18中的喷射腔16的流体输入孔14。喷射腔16定位成邻近于形成在喷嘴层18中的喷射喷嘴20并且与其流体连接。在该示例中，流体喷射管芯10还包括流体连接到喷射腔16的流体输出通道，并且流体输出通道还流体连接到形成在衬底12中的流体输出孔24。虽然在该框图中未示出，但是在一些示例中，流体喷射管芯可以包括设置在流体输出通道22中的流体泵以将流体从喷射腔16泵送至流体输出孔24。另外，一些示例可以包括设置在喷射腔中并且接近喷射喷嘴20的流体喷射器，以经由喷射喷嘴20从喷射腔16喷射流体。

在图1中所图示的示例中，将指出的是，将流体喷射管芯10图示为包括衬底12和喷嘴层18。将领会到，衬底12和喷嘴层18可以包括不同的材料。例如，衬底12可以包括硅，并且喷嘴层18可以包括聚合物材料。可以在其它示例中实现其它材料组合。另外，在一些示例中，喷嘴层18和衬底12可以由多于两种不同的材料或单个材料形成。

如图1中所示，提供对应于流体喷射管芯10的示例流体流方向30a-d。在该示例中，流体可以通过流体输入孔14流到喷射腔16，如关于流方向30a所示。另外，流体可以从喷射腔16通过流体输出通道22流动到流体输出孔24，如流方向30b-c中所示。可替换于流过流体输出通道22并且流出流体输出孔24，可以通过喷射喷嘴20从喷射腔16喷射流体，如在示例流体流方向30d上所提供的。

图2a-d提供了流体喷射设备和/或其流体喷射管芯的组件的一些示例布置的框图。在这些示例中，流体喷射管芯50包括喷射腔52。流体喷射管芯50还包括流体连接到喷射腔52的流体输入孔54，可以利用流体输入孔54将流体从流体源传送至喷射腔52。流体喷射管芯50包括流体连接到喷射腔52的喷射喷嘴56，并且流体喷射管芯50包括设置在喷射腔52中的流体喷射器58。另外，喷射腔52流体连接到流体输出通道60，其还流体连接到流体输出孔62。

在图2a-d的示例中，至少一个流体泵64设置在每一个流体输出通道60中。如之前所讨论的，流体喷射器58可以被致动以使得流体液滴从喷射腔52经由喷嘴56喷射。流体泵64可以被致动以使得通过流体输出通道60从喷射腔52泵送流体并且将其泵送出流体输出孔62。在一些示例中，当与流体出口孔62相比时，流体泵64定位成更靠近于喷射腔52，以促进流体输出通道60中的流体的非对称泵送。

在图2b的示例中，示例流体喷射管芯50包括设置在流体输出通道60中并且定位在喷射腔52与流体泵64之间的至少一个柱66。在图2c中，示例流体喷射管芯50包括布置在流体输出通道60中并且定位在喷射腔52与流体泵64之间的至少两个柱66、68。在图2b-c的示例中，柱668、68可以减少在流体泵64和/或流体喷射器58的致动期间的流体串扰。

在图2d的示例中，流体喷射管芯50包括至少两个流体输入孔54、至少两个喷射腔52、至少两个喷射喷嘴56、至少两个流体喷射器58、至少两个流体输出通道60和至少两个流体泵64。如关于图2d所指出的，流体喷射管芯50包括流体连接到所述两个流体喷射腔52和所述两个流体输出通道60的单个流体输出孔62。因此，在该示例中，可以将流体从每一个喷射腔52泵送到流体输出孔62。图2d还图示了流体循环肋70(以幻影图示)。如所示，流体循环肋定位在流体输入孔54与流体输出孔62之间。将领会到，在与图2d的示例类似的示例中，流体再循环肋70可以沿与可以沿其形成流体输出通道60、流体输入孔54和流体输出孔62的平面近似正交的平面延伸。在这样的示例中，通过流体输出孔62泵送的流体可以在近似平行于流体循环肋70沿其延伸的平面的方向上循环，直到穿过流体循环肋70的终止点。相应地，可以领会到，流体循环肋70可以阻碍从流体输出孔62输出的流体通过流体输入孔54的抽取，直到这样的输出流体已经穿过流体循环肋70的终止点。

将领会到，在图2a-d的示例中图示的相应组件的数目仅仅出于说明目的。在其它示例中，流体喷射管芯可以包括更多或更少的每一种相应组件(例如更多或更少的喷射腔、喷射喷嘴、流体泵、流体输出通道等)。另外，示例流体喷射管芯可以包括这样的组件关于数目和其间的相对布置的其它布置。

图3提供图示了示例流体喷射设备和/或其流体喷射管芯的一些组件的框图。类似于图2a-d的示例，示例流体喷射管芯100包括喷射腔52、流体输入孔54、喷射喷嘴56、流体喷射器58、流体输出通道60、流体输出通道60、流体输出孔62和流体泵64。另外，在图3的示例中，流体喷射管芯包括接近流体输入孔54和流体输出孔62定位的柱102。如将领会到的，柱102可以阻碍所不期望的颗粒进入喷射腔52。另外，在示例流体喷射管芯100中，流体输出通道60对应于s形状。如本文所使用的，s形状可以指示流体输出通道60包括布置在区段之间的两条曲线，使得流体输出通道60与字母“s”的形状相似。在该示例中，s形状的流体输出通道60包括通过u形状的弯曲区段连接的笔直区段。将领会到，当与流体泵64到流体输出孔62的距离相比时，每一个相应流体泵64可以在距离方面更靠近于相应喷射腔52的位置处定位在相应流体输出通道60中。可以将每一个相应流体泵64的定位描述为非对称地布置在流体输出通道60中。

图4提供图示了示例流体喷射设备和/或其流体喷射管芯的一些组件的框图。类似于图2a-d和3的示例，示例流体喷射管芯150包括喷射腔52、流体输入孔54、喷射喷嘴56、流体喷射器58、流体输出通道60、流体输出孔62、流体泵64和柱102。在图4的示例中，每一个相应流体输出通道60可以在第一端处流体连接到相应喷射腔52并且在第二端处流体连接到相应流体输出孔62。如所示，每一个流体输出通道60在第一端处的通道宽度(其对应于通道半径、通道直径和/或通道的横截面面积)小于每一个流体输出通道60在第二端处的通道宽度。因此，可以领会到，可以将每一个相应流体输出通道60描述为从第二端向第一端渐缩。

图5提供图示了示例流体喷射设备200的一些组件的框图。在该示例中，流体喷射设备200包括流体喷射管芯201，其包括衬底202和喷嘴层203。另外，流体喷射设备200包括模制面板204，其可以围封流体喷射管芯201的部分并且支撑流体喷射管芯201。在一些示例中，喷嘴层203、衬底202和模制面板可以包括不同材料。例如，喷嘴层203可以由聚合物材料形成；衬底202可以由硅形成；并且模制面板可以由环氧树脂材料形成。在一些示例中，流体喷射设备200的顶表面可以包括喷嘴层203的顶表面和模制面板204的顶表面，其中流体喷射设备200的顶表面可以是近似平面的。

示例管芯201包括通过衬底层202形成的流体输入孔206和流体输出孔208。另外，示例管芯201包括通过喷嘴层203形成的喷射喷嘴210。如关于其它示例所描述的，流体喷射管芯201还包括形成在衬底202和/或喷嘴层203中的邻近于每一个相应喷嘴210并且与其流体连接的相应喷射腔212。相应流体输出通道214将每一个相应喷射腔212流体连接到流体输出孔208。虽然在该示例中未示出，但是将领会到，喷射管芯200可以包括设置在每一个相应喷射腔212中以经由相应喷射喷嘴210将流体液滴喷射出喷射腔212的流体喷射器。另外，示例流体喷射管芯200可以包括设置在每一个流体输出通道214中以从相应喷射腔212向相应流体输出孔208泵送流体的流体泵。

此外，示例流体喷射管芯200包括流体循环肋220。如所示，流体循环肋220在与其中布置流体输出通道214的平面大体正交的平面中延伸。模制面板204和衬底202可以具有穿过其形成并且流体连接到流体输入孔206和流体输出孔208的流体槽224。如在该示例中所示，每一个流体循环肋220向流体槽224中延伸可以被描述为流体循环肋高度226的距离。在一些示例中，流体循环肋高度226可以对应于流体槽深度230。例如，流体循环肋高度226可以是流体槽深度230的近似50％。在其它示例中，流体循环肋高度226可以是流体槽深度230的近似25％。在一些示例中，流体循环肋高度226可以在流体槽深度230的近似5％到流体槽深度230的近似90％的范围中。

在图5中，利用虚线箭头来图示大体流体流方向240。显然，流体可以从流体槽224经由流体输入孔206流动到喷射腔212中。如之前所讨论的，可以经由相应喷嘴210从喷射腔212喷射流体，或者可以经由流体输出通道214将流体从喷射腔212泵送出流体输出孔208。在该示例中，可以将流体泵送出流体输出孔208而返回到流体槽224中，其中相应流体循环肋220可以通过提供其间的屏障来阻碍输出流体返回到流体输入孔206中的流动。

图6图示了示例流体喷射设备300，其包括流体喷射管芯302、模制面板304和载体306。在该示例中，流体喷射管芯302至少部分地嵌入在模制面板304中并且由其至少部分地围封。模制面板可以利用粘合剂308耦合到载体306。如在该示例中所示，可以通过载体306、粘合剂308和模制面板304形成流体槽310。流体槽流体连接到流体喷射管芯302的流体输入孔312和流体输出孔314。流体喷射管芯302的流体输入孔312流体连接到喷射腔314。喷射腔314流体连接到喷嘴316，可以通过喷嘴316喷射流体的液滴。此外，喷射腔314流体连接到流体输出通道318。进而，流体输出通道318流体连接到流体输出孔314。如之前的示例中所描述的，可以从喷射腔314通过流体输出通道318和流体输出孔314将喷射腔的流体泵送回到流体槽310中。

转向图7，提供图示了可以由示例流体喷射设备和/或其流体喷射管芯执行的示例操作序列的流程图400。如关于之前的示例所讨论的，可以利用流体喷射器经由喷射喷嘴从喷射腔喷射流体(块402)。与利用流体喷射器喷射流体异步地，可以利用流体泵经由流体输出通道从喷射腔将流体泵送出流体出口孔(块404)。因此，将领会到，在与图7的示例类似的示例中，流体喷射器和流体泵的操作可以是异步的——即非并发。

相应地，本文所提供的示例可以提供一种流体喷射管芯，包括流体连接到喷射腔的流体输入孔。喷射腔可以邻近于并且流体连接到喷射喷嘴，使得可以经由喷射喷嘴将流体喷射出喷射腔。此外，喷射腔可以流体连接到流体输出通道，并且流体输出通道可以流体连接到流体输出孔。可以经由流体输出通道从喷射腔将流体泵送出流体输出孔，以从而促进流体的循环。如将领会到的，流体随此的循环可以减少喷射腔中的颗粒沉淀。此外，流体随此的循环可以促进接近喷射腔的组件和表面的热学冷却。

已经呈现了前述描述以说明和描述所描述的原理的示例。该描述不意图是详尽的并且将这些原理限制到所公开的任何确切形式。鉴于该描述，许多修改和变型是可能的。因此，在附图中提供的和本文描述的前述示例不应当被解释为在权利要求中限定的本公开的范围的限制。