打印头和相关方法和系统技术方案

一种打印头包括活动隔膜、用以使隔膜移动的压电致动器以及设置在活动隔膜上的电子电路。一种制造打印头的方法包括在电路晶片的第一侧上制造CMOS电路以及在电路晶片的第二侧中形成室，使得室的底部形成活动隔膜，并且CMOS电路被设置在与室的底部相对的活动隔膜上。一种打印系统包括具有在活动隔膜的第一侧上形成的CMOS电路的打印头、具有包括活动隔膜的第二侧的底部的室，以及在CMOS电路上形成、被配置成引起活动隔膜到室中的位移的压电致动器。?

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】打印头和相关方法和系统
技术介绍
一般根据喷墨式打印头内的墨滴形成的两个机制中的一个来对按需滴墨喷墨式打印机进行分类。热气泡喷墨式打印机使用具有加热元件致动器的热喷墨式打印头，该加热元件致动器使充墨室内的墨(或其他流体)汽化以产生迫使墨滴从打印头喷嘴出来的气泡。压电喷墨式打印机使用具有压电材料致动器的压电喷墨式打印头，该压电材料致动器在充墨室内部产生压力脉冲以迫使墨滴(或其他流体)从打印头喷嘴出来。当使用可喷射流体时，压电喷墨式打印头相比于热喷墨式打印头而言是有利的，所述可喷射流体的较高粘性和/或化学组成抑制热喷墨式打印头的使用，诸如UV可固化打印墨。热喷墨式打印头局限于可喷射流体，其组成在不经历机械或化学降解的情况下能够耐受沸点温度。由于压电打印头使用压力(不是热量)来迫使墨滴从喷嘴出来，所以压电打印头可以容纳可喷射材料的更广泛选择。因此，压电打印头被广泛地用来在多种介质基底上进行打印。然而，与压电打印头相关联的一个问题是以使打印系统成本最小化的方式进行的MEMS (微机电系统)和压电致动器驱动电路的构造。存在在每个喷嘴的基础上要求电子电路控制的压电打印头的某些特征。例如，修整单独喷嘴并减少相邻喷嘴之间的串扰要求对每个喷嘴使用单独的电子电路。然而，实现每个喷嘴的电子电路要求打印头中的附加区域，这增加打印头成本。因此，构造具有高喷嘴密度和低成本的压电打印头是持续的挑战。附图说明现在将以示例的方式参考附图来描述本实施例，在所述附图中 图I举例说明了根据实施例的适合于结合打印头的喷墨式打印系统； 图2举例说明了根据实施例的具有在活动隔膜(membrane)上形成的CMOS电路的压电喷墨式打印头的侧视 图3举例说明了根据实施例的通过向位于各室上的压电材料施加致动电压信号进行的压电打印头的致动； 图4举例说明了根据实施例的压电打印头晶片堆叠的顶视 图5举例说明了根据实施例的在用于制造压电打印头的晶片堆叠上执行的一般处理步骤。具体实施例方式问题和解决方案概述 如上所述，与压电喷墨式打印头相关联的一个持续的挑战是构造具有高喷嘴密度和低成本的打印头。困难主要与打印头上的用于容纳被用来单独地控制每个喷嘴的单独电子电路的可用空间不足有关。本公开的实施例一般通过压电喷墨式打印头来解决此挑战，该压电喷墨式打印头具有在打印头致动中使用的活动隔膜上制造的CMOS电路。使CMOS电路器件中的至少某些在由于墨滴喷射MEMS (微机电系统)机制的致动而变形的那部分晶片表面上形成是打印头内的可用区域的更高效使用，并降低了 MEMS制造的复杂性。制造CMOS电路并将其以晶片形式结合到用来完成MEMS结构的一个或多个附加晶片还降低了压电致动器与CMOS电路之间的互连的成本。在一个示例性实施例中，打印头包括活动隔膜、用于使该隔膜移动的压电致动器以及设置在该活动隔膜上的电子电路。在另一实施例中，打印系统包括具有在活动隔膜的第一侧上形成的CMOS电路的打印头。室具有包括活动隔膜的第二侧的底部。被配置成引起活动隔膜到室中的位移的压电致动器在CMOS电路上形成。在另一实施例中，一种制造喷墨打印头的方法包括在电路晶片的第一侧上制造CMOS电路。室在电路晶片的第_■侧中形成，使得是室的底部形成活动隔I吴。在电路晶片的第一侧上制造CMOS电路在活动隔膜上，并且与在电路晶片的第二侧中形成的室的底部相对。说明性实施例 图I举例说明了根据实施例的适合于结合如本文公开的打印头或流体喷射器件的喷墨式打印系统100。在本实施例中，将打印头公开为流滴喷射打印头114。喷墨式打印系统100包括喷墨式打印头组件102、供墨组件104、安装组件106、介质传送组件108、电子控制器110以及向喷墨式打印系统100的各种电部件提供功率的至少一个电源112。喷墨式打印头组件102包括至少一个打印头(流体喷射器件)或打印头模114，其通过多个孔或喷嘴116朝着打印介质118喷射墨滴从而向打印介质118上进行打印。打印介质118是任何类型的适当片材，诸如纸张、制卡片的纸料、透明片、聚酯薄膜等。典型地，喷嘴116被布置成一个或多个列或阵列，使得来自喷嘴116的适当排序的墨喷射促使字符、符号和/或其他图形或图像随着喷墨式打印头组件102和打印介质118相对于彼此移动而被打印在打印介质118 上。供墨组件104向打印头组件102供应流体墨并包括用于储存墨的储存器120。墨从储存器120流到喷墨式打印头组件102。供墨组件104和喷墨式打印头组件102可以形成单向墨输送系统或再循环墨输送系统。在单向墨输送系统中，被供应给喷墨式打印头组件102的基本上所有墨都在打印期间被消耗。然而，在再循环墨输送系统中，供应给打印头组件102的墨的仅一部分在打印期间被消耗。在打印期间未消耗的墨返回至供墨组件104。在一个实施例中，喷墨式打印头组件102和供墨组件104被一起放置在喷墨盒或喷墨笔中。在另一实施例中，供墨组件104与喷墨式打印头组件102分离并通过诸如供给管的接口连接向喷墨式打印头组件102供应墨。在任一实施例中，可以将供墨组件104的储存器120去除、替换和/或重新填充。在其中喷墨式打印头组件102和供墨组件104被一起放置在喷墨盒中的一个实施例中，储存器120包括位于盒内的本地储存器以及与盒分开定位的较大储存器。该单独的较大储存器用于对本地储存器进行重新填充。因此，可以将该单独的较大储存器和/或本地储存器去除、替换和/或重新填充。安装组件106将喷墨式打印头组件102相对于介质传送组件108定位，并且介质传送组件108将打印介质118相对于喷墨式打印头组件102定位。因此，在喷墨式打印头组件102与打印介质118之间的区域中邻近于喷嘴116限定打印区122。在一个实施例中，喷墨式打印头组件102是扫描型打印头组件。在扫描型打印头组件中，安装组件106包括用于使喷墨式打印头组件102相对于介质传送组件108移动以扫描打印介质118的托架。在另一实施例中，喷墨式打印头组件102是非扫描型打印头组件。在非扫描型打印头组件中，安装组件106将喷墨式打印头组件102相对于介质传送组件108固定在规定位置。因此，介质传送组件108相对于喷墨式打印头组件102对打印介质118进行定位。电子控制器或打印机控制器110典型地包括处理器、固件以及用于与喷墨式打印头组件102、安装组件106以及介质传送组件108通信并对其进行控制的其他打印机电子装置。电子控制器110从诸如计算机的主机系统接收数据124，并包括用于临时存储数据124的存储器。典型地，数据124沿着电子、红外线、光学或其他信息传输路径被发送到喷墨式打印系统100。数据124表示例如要打印的文档和/或文件。同样地，数据124形成用于喷墨式打印系统100的打印作业并包括一个或多个打印作业命令和/或命令参数。在一个实施例中，电子控制器110控制喷墨式打印头组件102以便从喷嘴116喷射墨滴。因此，电子控制器Iio限定喷射墨滴的图案，其在打印介质118上形成字符、符号和/或其他图形或图像。喷射墨滴的图案是由打印作业命令和/或命令参数确定的。 在一个实施例中，喷墨式打印头组件102包括一个打印头114。在另一实施例中，喷墨式打印头本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：AL范布罗克林，EL尼克尔，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：
国别省市：