喷嘴传感器的低电压偏置制造技术

示例性实施方式涉及喷嘴传感器的低电压偏置。例如，根据本公开的流体喷射管芯可包括多个喷嘴，并且每个喷嘴可包括喷嘴传感器和流体喷射器以及其他部件。该流体喷射管芯还可包括电压降低装置，以在所述多个喷嘴的操作期间维持多个喷嘴传感器上的低电压偏置。多个感测电路可以被电耦接到所述多个喷嘴传感器中的相应喷嘴传感器，并且每个感测电路可以评估相应的喷嘴在所述操作之后的状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】喷嘴传感器的低电压偏置
技术介绍
例如，流体喷射系统可以通过从喷嘴喷射流体以在介质上形成图像和/或形成三维物体来操作。在一些流体喷射系统中，流体微滴可以从流体喷射管芯中的喷嘴阵列释放。该流体可以结合到介质的表面并形成图形、文本、图像和/或物体。流体喷射管芯可包括多个流体腔室，其也称为喷发腔室。附图说明图1A图示了根据本公开的示例性流体喷射管芯的示图。图1B图示了根据本公开的喷嘴的示例性剖面的示图。图2进一步图示了根据本公开的示例性流体喷射管芯的示图。图3进一步图示了根据本公开的示例性流体喷射管芯的示图。图4是根据本公开的用于喷嘴传感器的低电压偏置的示例性系统的框图。图5图示了根据本公开的用于喷嘴传感器的低电压偏置的示例性方法。具体实施方式流体喷射管芯中的每个流体腔室可以与喷嘴阵列中的喷嘴流体连通，并且可以提供待通过该相应的喷嘴沉积的流体。在微滴释放之前，由于作用在喷嘴通道内的流体上的毛细力和/或背压，可以限制流体腔室中的流体离开喷嘴。作为将腔室中的流体与位于喷嘴下方的大气分离的流体表面的弯液面可以由于腔室的内部压力、重力和毛细力的平衡而被保持就位。在微滴释放期间，通过主动增加腔室内的压力，可以促使流体腔室内的流体从喷嘴中离开。一些流体喷射管芯可以使用位于腔室内的电阻加热器来蒸发少量的流体中的至少一种组分。蒸发的一种或多种流体组分可以膨胀以在流体腔室内形成气态驱动气泡。这种膨胀可能超过足以将微滴从喷嘴中排出的约束力。在微滴的释放之后，流体腔室中的压力可以下降到低于该约束力的强度，并且流体的剩余部分可以被保持在腔室内。同时，驱动气泡可能会破裂，并且来自储存器的流体可流入到流体腔室中，从而补充从微滴释放损失的流体体积。每次指示流体喷射管芯喷发时，可以重复该过程。如本文所用的，驱动气泡是指如下气泡，即：其作为流体喷射过程或维修事件的一部分从流体腔室内形成以分配流体微滴。驱动气泡可以由通过气泡壁与液态流体分离的蒸发流体制成。驱动气泡形成的时机可取决于待形成的图像和/或物体。根据本公开，喷嘴传感器的低电压偏置可以防止来自耦合的高电压喷嘴喷发信号的对电压敏感电路的过电压损坏和可能的反向偏置引起的闩锁。如本文所述，流体喷射管芯上的每个喷嘴可包括传感器和流体喷射器。电压降低装置可以在喷嘴的操作期间降低喷嘴传感器上的电压。如本文所述，流体喷射系统可包括多个喷嘴，其中，每个喷嘴包括喷嘴传感器和流体喷射器。喷嘴传感器可以被设置在流体喷射器附近，使得喷发腔室的电压的变化可以导致喷嘴传感器的电压的变化。例如，喷嘴传感器可以被设置在喷发电阻器上方，而其间具有薄介电层。这可形成电容器。当喷发脉冲击中喷发腔室时，超过30伏的电压增量(voltagedelta)可以被耦接到喷嘴传感器上。喷嘴传感器可以被电连接到可能无法承受超过大约6伏或7伏的电压的装置。也就是说，当喷发脉冲到达相应的喷嘴时，喷嘴的高电压上升和下降波形可以从喷嘴的喷发腔室电容性耦合到喷嘴的传感器。喷嘴传感器的高电压上升和下降可能损伤和/或破坏电耦接到喷嘴传感器的感测电路，并且损伤和/或破坏流体喷射管芯自身。图1A图示了根据本公开的示例性流体喷射管芯100的示图。如图1A中所示，流体喷射管芯100可包括多个喷嘴101-1、101-2、101-3...101-M(统称为喷嘴101)。该多个喷嘴101中的每个喷嘴可包括喷嘴传感器和流体喷射器。如本文所用的，喷嘴传感器可以指可以检测相应喷嘴中的气泡的形成的装置和/或部件。喷嘴传感器的示例可以包括气蚀板和/或感测板等。喷嘴传感器可以由钽、钽铝、金和/或其他材料构成。如本文所用的，流体喷射器是指可以响应于喷发脉冲的施加而引起流体喷射的装置和/或部件。流体喷射器的示例可包括电阻器、压电膜和/或其他这样的部件。例如，图1B图示了喷嘴101-1的剖面图。参照图1B，在X轴和Y轴上图示了流体喷射管芯100的顶视图，而在X轴和Z轴上图示了喷嘴101-1的剖面图。虽然针对喷嘴101-1图示了剖面图，但是应当理解的是，也可以针对喷嘴101-2、101-3和101-M图示出相同的剖面图。喷嘴101-1可包括衬底层103、流体喷射器105和喷嘴传感器107等。如本文所述，喷嘴传感器可以由钽及其他组分构成。除其他示例之外，流体喷射器105可以由钽铝和/或钨硅氮化物构成。然而，示例不限于此，并且流体喷射器105可以由集中功率耗散的任何电阻材料构成。喷嘴传感器107可以通过电介质111-1与流体喷射器105分离。类似地，流体喷射器105可以通过电介质111-2与衬底103分离。喷嘴101-1可包括附加的组分，例如金属109-1、109-2和109-3。金属109-2和109-3可以被设置在流体喷射器105的相对侧上。此外，金属109-2和金属109-3可以被设置在电介质111-2的相对于衬底103的相对侧上。类似地，金属109-1可以被设置在电介质111-1的相对于金属109-2的相对侧上，并且设置在喷嘴传感器107的相对于电介质111-3的相对侧上。尽管在图1B中未图示，但每个喷嘴可包括流体腔室。例如，喷嘴101-1可包括设置在喷嘴101-1的与电介质111-1相对的表面上的流体腔室。流体喷射管芯100可包括电压降低装置115，以在所述多个喷嘴101的操作期间维持所述多个喷嘴传感器上的低电压偏置。如本文所用的，电压降低装置是指电耦接到喷嘴101的一个装置、多个装置和/或电路。例如，电压降低装置115可以被电耦接到喷嘴101-1的喷嘴传感器107，以及针对喷嘴101中的每一个的喷嘴传感器。如此，对于喷嘴101-1、101-2、101-3和101-M中的每一个，电压降低装置105可以被电耦接到相应的喷嘴传感器。尽管图1A将电压降低装置115图示为单个部件，但是示例不限于此，并且电压降低装置105可以包括多个部件。例如，如关于图2和图3所描述的，电压降低装置115可以包括控制线，其中，所述多个喷嘴传感器中的每个喷嘴传感器通过多个开关中的相应开关电耦接到该控制线。也就是说，喷嘴101-1的喷嘴传感器可以与将喷嘴传感器耦接到电压降低装置的第一开关相关联，喷嘴101-2的喷嘴传感器可以与将喷嘴传感器耦接到电压降低装置115的第二开关相关联，等等。例如，电压降低装置115可以包括控制线，并且所述多个喷嘴传感器中的每个喷嘴传感器可以通过多个N型开关中的相应的N型开关的栅极(gate)来电耦接到该控制线。如本文所用的，N型开关是指能够使用N型半导体来放大和/或切换电子信号的装置。N型开关的示例可以包括N型场效应晶体管(FET)和/或N型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。然而，示例不限于此，并且所述多个喷嘴传感器可以按其他方式耦接到控制线。例如，电压降低装置115可以包括控制线，并且所述多个喷嘴传感器中的每个喷嘴传感器可以通过多个P型开关中的相应的P型开关的栅极来电耦接到该控制线。如本文所用的，P型开关是指能够使用P型半导体来放大和/或切换电子信号的装置。P型开关的示例可以包括P型FET和/或P型MOSFET。在再另外的示例中，电压降低装置115可以包括电耦接到偏置电压的二极管，如本文进一步论述的。此外，流体喷射管芯100可包括多个感测电路113-1、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体喷射管芯，包括：多个喷嘴，所述多个喷嘴中的每个喷嘴包括喷嘴传感器和流体喷射器；电压降低装置，其在所述多个喷嘴的操作期间维持多个喷嘴传感器上的低电压偏置；以及多个感测电路，所述多个感测电路中的每个感测电路电耦接到所述多个喷嘴传感器中的相应喷嘴传感器，每个感测电路评估相应的喷嘴在所述操作之后的状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种流体喷射管芯，包括：多个喷嘴，所述多个喷嘴中的每个喷嘴包括喷嘴传感器和流体喷射器；电压降低装置，其在所述多个喷嘴的操作期间维持多个喷嘴传感器上的低电压偏置；以及多个感测电路，所述多个感测电路中的每个感测电路电耦接到所述多个喷嘴传感器中的相应喷嘴传感器，每个感测电路评估相应的喷嘴在所述操作之后的状态。2.如权利要求1所述的流体喷射管芯，所述电压降低装置包括控制线，所述多个喷嘴传感器中的每个喷嘴传感器通过多个开关中的相应开关电耦接到所述控制线。3.如权利要求1所述的流体喷射管芯，所述电压降低装置包括控制线，开关的第一侧电耦接到所述多个喷嘴传感器中的喷嘴传感器，所述开关的第二侧电耦接到低供应电压，并且所述开关的栅极电耦接到所述控制线。4.如权利要求1所述的流体喷射管芯，所述电压降低装置包括控制线，所述多个喷嘴传感器中的每个喷嘴传感器通过多个N型开关中的相应N型开关的栅极电耦接到所述控制线。5.如权利要求1所述的流体喷射管芯，所述电压降低装置包括控制线，所述多个喷嘴传感器中的每个喷嘴传感器通过多个P型开关中的相应P型开关的栅极电耦接到所述控制线。6.如权利要求1所述的流体喷射管芯，所述电压降低装置包括电耦接到低偏置电压的二极管。7.一种流体喷射管芯，包括：多个喷嘴，所述多个喷嘴中的每个喷嘴包括喷嘴传感器和流体喷射器；控制线，其通过多个场效应晶体管(FET)电耦接到多个喷嘴传感器，所述控制线在所述多个喷嘴的操作期间维持所述多个喷嘴传感器上的低电压偏置；以及多个感测电路，所述多个感测电路中的每个感测电路电耦接到所述多个喷嘴传...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·E·安德森，E·马丁，J·M·加纳，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国,US