一種打印頭包括活動(dòng)隔膜、用以使隔膜移動(dòng)的壓電致動(dòng)器以及設(shè)置在活動(dòng)隔膜上的電子電路。一種制造打印頭的方法包括在電路晶片的第一側(cè)上制造CMOS電路以及在電路晶片的第二側(cè)中形成室，使得室的底部形成活動(dòng)隔膜，并且CMOS電路被設(shè)置在與室的底部相對(duì)的活動(dòng)隔膜上。一種打印系統(tǒng)包括具有在活動(dòng)隔膜的第一側(cè)上形成的CMOS電路的打印頭、具有包括活動(dòng)隔膜的第二側(cè)的底部的室，以及在CMOS電路上形成、被配置成引起活動(dòng)隔膜到室中的位移的壓電致動(dòng)器。?
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】打印頭和相關(guān)方法和系統(tǒng)
技術(shù)介紹
一般根據(jù)噴墨式打印頭內(nèi)的墨滴形成的兩個(gè)機(jī)制中的一個(gè)來對(duì)按需滴墨噴墨式打印機(jī)進(jìn)行分類。熱氣泡噴墨式打印機(jī)使用具有加熱元件致動(dòng)器的熱噴墨式打印頭，該加熱元件致動(dòng)器使充墨室內(nèi)的墨(或其他流體)汽化以產(chǎn)生迫使墨滴從打印頭噴嘴出來的氣泡。壓電噴墨式打印機(jī)使用具有壓電材料致動(dòng)器的壓電噴墨式打印頭，該壓電材料致動(dòng)器在充墨室內(nèi)部產(chǎn)生壓力脈沖以迫使墨滴(或其他流體)從打印頭噴嘴出來。當(dāng)使用可噴射流體時(shí)，壓電噴墨式打印頭相比于熱噴墨式打印頭而言是有利的，所述可噴射流體的較高粘性和/或化學(xué)組成抑制熱噴墨式打印頭的使用，諸如UV可固化打印墨。熱噴墨式打印頭局限于可噴射流體，其組成在不經(jīng)歷機(jī)械或化學(xué)降解的情況下能夠耐受沸點(diǎn)溫度。由于壓電打印頭使用壓力(不是熱量)來迫使墨滴從噴嘴出來，所以壓電打印頭可以容納可噴射材料的更廣泛選擇。因此，壓電打印頭被廣泛地用來在多種介質(zhì)基底上進(jìn)行打印。然而，與壓電打印頭相關(guān)聯(lián)的一個(gè)問題是以使打印系統(tǒng)成本最小化的方式進(jìn)行的MEMS (微機(jī)電系統(tǒng))和壓電致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)造。存在在每個(gè)噴嘴的基礎(chǔ)上要求電子電路控制的壓電打印頭的某些特征。例如，修整單獨(dú)噴嘴并減少相鄰噴嘴之間的串?dāng)_要求對(duì)每個(gè)噴嘴使用單獨(dú)的電子電路。然而，實(shí)現(xiàn)每個(gè)噴嘴的電子電路要求打印頭中的附加區(qū)域，這增加打印頭成本。因此，構(gòu)造具有高噴嘴密度和低成本的壓電打印頭是持續(xù)的挑戰(zhàn)。附圖說明現(xiàn)在將以示例的方式參考附圖來描述本實(shí)施例，在所述附圖中 圖I舉例說明了根據(jù)實(shí)施例的適合于結(jié)合打印頭的噴墨式打印系統(tǒng)； 圖2舉例說明了根據(jù)實(shí)施例的具有在活動(dòng)隔膜(membrane)上形成的CMOS電路的壓電噴墨式打印頭的側(cè)視 圖3舉例說明了根據(jù)實(shí)施例的通過向位于各室上的壓電材料施加致動(dòng)電壓信號(hào)進(jìn)行的壓電打印頭的致動(dòng)； 圖4舉例說明了根據(jù)實(shí)施例的壓電打印頭晶片堆疊的頂視 圖5舉例說明了根據(jù)實(shí)施例的在用于制造壓電打印頭的晶片堆疊上執(zhí)行的一般處理步驟。具體實(shí)施例方式問題和解決方案概述 如上所述，與壓電噴墨式打印頭相關(guān)聯(lián)的一個(gè)持續(xù)的挑戰(zhàn)是構(gòu)造具有高噴嘴密度和低成本的打印頭。困難主要與打印頭上的用于容納被用來單獨(dú)地控制每個(gè)噴嘴的單獨(dú)電子電路的可用空間不足有關(guān)。本公開的實(shí)施例一般通過壓電噴墨式打印頭來解決此挑戰(zhàn)，該壓電噴墨式打印頭具有在打印頭致動(dòng)中使用的活動(dòng)隔膜上制造的CMOS電路。使CMOS電路器件中的至少某些在由于墨滴噴射MEMS (微機(jī)電系統(tǒng))機(jī)制的致動(dòng)而變形的那部分晶片表面上形成是打印頭內(nèi)的可用區(qū)域的更高效使用，并降低了 MEMS制造的復(fù)雜性。制造CMOS電路并將其以晶片形式結(jié)合到用來完成MEMS結(jié)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)附加晶片還降低了壓電致動(dòng)器與CMOS電路之間的互連的成本。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，打印頭包括活動(dòng)隔膜、用于使該隔膜移動(dòng)的壓電致動(dòng)器以及設(shè)置在該活動(dòng)隔膜上的電子電路。在另一實(shí)施例中，打印系統(tǒng)包括具有在活動(dòng)隔膜的第一側(cè)上形成的CMOS電路的打印頭。室具有包括活動(dòng)隔膜的第二側(cè)的底部。被配置成引起活動(dòng)隔膜到室中的位移的壓電致動(dòng)器在CMOS電路上形成。在另一實(shí)施例中，一種制造噴墨打印頭的方法包括在電路晶片的第一側(cè)上制造CMOS電路。室在電路晶片的第_■側(cè)中形成，使得是室的底部形成活動(dòng)隔I吳。在電路晶片的第一側(cè)上制造CMOS電路在活動(dòng)隔膜上，并且與在電路晶片的第二側(cè)中形成的室的底部相對(duì)。說明性實(shí)施例 圖I舉例說明了根據(jù)實(shí)施例的適合于結(jié)合如本文公開的打印頭或流體噴射器件的噴墨式打印系統(tǒng)100。在本實(shí)施例中，將打印頭公開為流滴噴射打印頭114。噴墨式打印系統(tǒng)100包括噴墨式打印頭組件102、供墨組件104、安裝組件106、介質(zhì)傳送組件108、電子控制器110以及向噴墨式打印系統(tǒng)100的各種電部件提供功率的至少一個(gè)電源112。噴墨式打印頭組件102包括至少一個(gè)打印頭(流體噴射器件)或打印頭模114，其通過多個(gè)孔或噴嘴116朝著打印介質(zhì)118噴射墨滴從而向打印介質(zhì)118上進(jìn)行打印。打印介質(zhì)118是任何類型的適當(dāng)片材，諸如紙張、制卡片的紙料、透明片、聚酯薄膜等。典型地，噴嘴116被布置成一個(gè)或多個(gè)列或陣列，使得來自噴嘴116的適當(dāng)排序的墨噴射促使字符、符號(hào)和/或其他圖形或圖像隨著噴墨式打印頭組件102和打印介質(zhì)118相對(duì)于彼此移動(dòng)而被打印在打印介質(zhì)118 上。供墨組件104向打印頭組件102供應(yīng)流體墨并包括用于儲(chǔ)存墨的儲(chǔ)存器120。墨從儲(chǔ)存器120流到噴墨式打印頭組件102。供墨組件104和噴墨式打印頭組件102可以形成單向墨輸送系統(tǒng)或再循環(huán)墨輸送系統(tǒng)。在單向墨輸送系統(tǒng)中，被供應(yīng)給噴墨式打印頭組件102的基本上所有墨都在打印期間被消耗。然而，在再循環(huán)墨輸送系統(tǒng)中，供應(yīng)給打印頭組件102的墨的僅一部分在打印期間被消耗。在打印期間未消耗的墨返回至供墨組件104。在一個(gè)實(shí)施例中，噴墨式打印頭組件102和供墨組件104被一起放置在噴墨盒或噴墨筆中。在另一實(shí)施例中，供墨組件104與噴墨式打印頭組件102分離并通過諸如供給管的接口連接向噴墨式打印頭組件102供應(yīng)墨。在任一實(shí)施例中，可以將供墨組件104的儲(chǔ)存器120去除、替換和/或重新填充。在其中噴墨式打印頭組件102和供墨組件104被一起放置在噴墨盒中的一個(gè)實(shí)施例中，儲(chǔ)存器120包括位于盒內(nèi)的本地儲(chǔ)存器以及與盒分開定位的較大儲(chǔ)存器。該單獨(dú)的較大儲(chǔ)存器用于對(duì)本地儲(chǔ)存器進(jìn)行重新填充。因此，可以將該單獨(dú)的較大儲(chǔ)存器和/或本地儲(chǔ)存器去除、替換和/或重新填充。安裝組件106將噴墨式打印頭組件102相對(duì)于介質(zhì)傳送組件108定位，并且介質(zhì)傳送組件108將打印介質(zhì)118相對(duì)于噴墨式打印頭組件102定位。因此，在噴墨式打印頭組件102與打印介質(zhì)118之間的區(qū)域中鄰近于噴嘴116限定打印區(qū)122。在一個(gè)實(shí)施例中，噴墨式打印頭組件102是掃描型打印頭組件。在掃描型打印頭組件中，安裝組件106包括用于使噴墨式打印頭組件102相對(duì)于介質(zhì)傳送組件108移動(dòng)以掃描打印介質(zhì)118的托架。在另一實(shí)施例中，噴墨式打印頭組件102是非掃描型打印頭組件。在非掃描型打印頭組件中，安裝組件106將噴墨式打印頭組件102相對(duì)于介質(zhì)傳送組件108固定在規(guī)定位置。因此，介質(zhì)傳送組件108相對(duì)于噴墨式打印頭組件102對(duì)打印介質(zhì)118進(jìn)行定位。電子控制器或打印機(jī)控制器110典型地包括處理器、固件以及用于與噴墨式打印頭組件102、安裝組件106以及介質(zhì)傳送組件108通信并對(duì)其進(jìn)行控制的其他打印機(jī)電子裝置。電子控制器110從諸如計(jì)算機(jī)的主機(jī)系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)124，并包括用于臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)124的存儲(chǔ)器。典型地，數(shù)據(jù)124沿著電子、紅外線、光學(xué)或其他信息傳輸路徑被發(fā)送到噴墨式打印系統(tǒng)100。數(shù)據(jù)124表示例如要打印的文檔和/或文件。同樣地，數(shù)據(jù)124形成用于噴墨式打印系統(tǒng)100的打印作業(yè)并包括一個(gè)或多個(gè)打印作業(yè)命令和/或命令參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，電子控制器110控制噴墨式打印頭組件102以便從噴嘴116噴射墨滴。因此，電子控制器Iio限定噴射墨滴的圖案，其在打印介質(zhì)118上形成字符、符號(hào)和/或其他圖形或圖像。噴射墨滴的圖案是由打印作業(yè)命令和/或命令參數(shù)確定的。 在一個(gè)實(shí)施例中，噴墨式打印頭組件102包括一個(gè)打印頭114。在另一實(shí)施例中，噴墨式打印頭本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：AL范布羅克林，EL尼克爾，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：惠普發(fā)展公司，有限責(zé)任合伙企業(yè)，
類型：
國(guó)別省市：
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