[发明专利]具有至少一个非均一性墨水通路的喷墨致动器基底

说明书

发明领域

本发明主要涉及一种喷墨打印头，在示例性实施例中尤其涉及一种喷墨打印头致动器芯片基底，该致动器基底包括多个致动器和至少一个位于其厚度中的非均一性墨水通路。

背景技术

和喷墨技术相关的打印图像的领域是众所周知的。通常情况下，通过在精确时刻从喷墨打印头喷射墨滴从而使其撞击到打印介质上的理想位置来产生图像。在一种实现方式中，打印头由一设备例如喷墨打印机内的可移动打印滑架支撑，并相对于前进的打印介质往复运动/扫描，在该时刻按照微处理器或者其它控制器的命令喷射出墨滴。墨滴喷射的时机和正在打印的图像的像素模式相对应。除了打印机，运用喷墨技术的类似设备包括传真机、一体化机、相片打印机和绘图机等等。

按照惯例，喷墨打印头包括到达本地或远程墨源的途径、致动器芯片、邻近致动器芯片的喷嘴元件(例如喷嘴板)、以及用于在使用时将致动器芯片电连接至打印机的输入/输出连接器，例如带式自动键合封装(TAB)电路。而致动器芯片主要包括位于基底(例如，包括但不限于硅和陶瓷基底)上的多个致动器，例如薄膜式电阻器(通常指“加热器”)，压电元件、微机电元件、以及类似物。通过在基底厚度中进行切割、蚀刻或者其他方式形成的一个或者多个墨水通路用来流体连接墨源至致动器。典型地，每个墨水通路将墨从致动器芯片“后侧”供应至致动器所在的芯片“前侧”。

例如在一种实现方式中，为了使用加热器打印或者喷射单一墨滴，给加热器提供了少量的电流来快速加热少量的墨水。这使得墨水在局部墨腔(在致动器和喷嘴元件之间)气化，并通过喷嘴元件中的喷嘴喷射墨滴到打印介质上。

过去，生产商在多个墨水通路芯片上配置墨水通路，使其长度、宽度和通路间的节距相同，其中每个通路具有与最高需求相对应的流量。典型地，墨水通路为细长形，并且通路两侧都有致动器。墨水通路的设计和开发通常由例如地址架构(address architecture)、所需的墨滴量和所需的墨滴图案限定。例如，墨水通路的长度基本由它供应的致动器阵列的长度决定。例如，在1/600英寸节距上包含300个致动器的致动器阵列按照惯例要求墨水通路的长度最小为半英寸。典型地，为了保证例如到达最末端的“活动”致动器具有充足的墨水流量，墨水通路还必须能够扩展超过最末端的“活动”致动器(也即用来促使墨水喷射的致动器，与不是用来促使墨水喷射的“虚拟”致动器相反)。正如本说明书所使用的，超出活动致动器的延伸指的是“通路延伸”。通路延伸也依赖于墨水通路的宽度。例如，墨水通路越宽，通路的延伸应越长。

按照惯例，墨水通路的宽度由相应的墨水流量决定。而流量由要被喷射的墨滴尺寸和墨滴喷射时的频率(最大)决定。所喷射的墨滴或者墨滴的尺寸、和打印频率由致动器芯片的地址架构(addressarchitecture)决定。简言之，传统的墨水通路必须足够宽从而向每个活动致动器提供自由的墨流，但不会宽到以至于出现泡沫(那可能导致例如加热器损坏和/或失灵的问题)。双侧的墨水通路(也即，致动器的两侧具有通路)在宽度上有进一步的常规需求：为了准确的墨滴位置，通路一侧的致动器所供应的喷嘴柱状阵列和通路另一侧的致动器所供应的喷嘴柱状阵列之间的距离应当是所需的标称的打印网格的增量。例如，如果所需的打印网格具有1200dpi的横向分辨率，这种喷嘴柱状阵列应当相隔的距离是1/1200英寸的增量(例如17/1200英寸)。而这对供应相应致动器的通路的宽度有影响。

通路间的节距(即，相邻通路的质心之间的距离)按照惯例由已知的机械规则和理想的墨滴位置需求共同决定。典型地，为了减小芯片尺寸，节距在机械允许的范围内尽可能的小。为了准确的墨滴位置，与两个通路所供应的致动器相对应的喷嘴也应当被设置成使得它们的墨滴名义上与期望的打印网格相对应。这种喷嘴阵列之间的节距通常设置为超过机械限制的下一个整体网格的增量(例如，对期望的1200dpi的横向分辨率网格来说是1/1200英寸)，这相应地影响了供应这种喷嘴的通路间的节距(例如，喷嘴阵列之间的间隔越大，通路之间的节距越宽)。

发明内容

在一个实施例中，本发明提供一种喷墨打印头致动器芯片，该致动器芯片具有基底、形成于该基底上的墨水通路、以及在操作时与墨水通路相连通的致动器柱状阵列。至少一个墨水通路和其它墨水通路在长度、宽度和通路间的节距方面至少有一个不同。