加热电阻器制造技术

一种流体喷射装置的加热元件，所述加热元件包括环型主体、所述主体的内边缘和所述主体的外边缘，其中，所述内边缘和所述外边缘中的至少一个限定起伏表面轮廓。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加热电阻器
技术介绍
一种类型的流体喷射装置是热喷墨打印装置。热喷墨打印装置通过如下方式在诸如纸的介质上形成图像:对应于将要在介质上形成的图像，将流体滴热喷射到介质上。使用加热电阻器从热喷墨打印装置热喷射流体滴。当向加热电阻器供应电力时，加热电阻器的电阻导致该电阻器的温度升高。温度的升高导致形成气泡。该气泡进而推动流体通过小喷口，由此喷射流体滴。【附图说明】图1示出了一种流体喷射装置，该流体喷射装置包括以剖面侧视图示出的热流体喷射机构，其包括根据本专利技术一个实施例的环型加热电阻器。图2是图1的热流体喷射机构的顶视图，包括根据本专利技术一个实施例的示例性环型加热电阻器。 图3是热流体喷射机构的顶视图，包括根据本专利技术另一个实施例的示例性环型加热电阻器。【具体实施方式】如上所述，热喷墨打印装置是一种流体喷射装置，其通过向加热电阻器施加电力而将流体滴喷射到介质上。加热电阻器的温度从而升高，导致形成气泡，该气泡最终导致墨滴被喷射。通常，加热电阻器的形状为实心矩形。其他形状的加热电阻器可改善加热电阻器的效率以及热流体喷射装置自身的效率。然而，即使考虑到所得到的改善的效率，与基本的实心矩形不同的形状也可能是不利的。例如，电流将会遵循最小电阻路径，有可能导致不均匀的加热，从而导致长期可靠性问题。本文公开了一种加热元件，其避免了不均匀加热而同时与简单的矩形加热电阻器相比依然能改善效率。所公开的加热元件至少部分地通过维持电阻器的高的长宽比来管理温度梯度。在一些示例中，加热元件具有环型加热电阻器的形式，该环型加热电阻器具有电阻器主体，电阻器主体具有带有多个峰部的边缘。更特别地，电阻器可具有圆环型加热电阻器的形式，该圆环型加热电阻器限定内和外边缘，内和外边缘中的至少一个是起伏的。图1是流体喷射装置10的剖面侧视图，其包括示例性的热流体喷射机构100。热流体喷射机构100可形成喷墨打印头的一部分，喷墨打印头可包括若干个这种机构。流体喷射装置10可以是喷墨打印装置，喷墨打印装置将墨液喷射到诸如纸的介质上以在介质上形成图像。更一般而言，流体喷射装置是一种精确地分配流体的精确分配装置，所述流体例如是墨液、熔融的蜡、聚合物或任何其他流体。流体喷射装置10可喷射基于颜料的墨液、基于染料的墨液、其他类型的墨液或者其他类型的流体。因此，流体喷射装置10可以是任何类型的喷射基本液态流体的精确喷射装置。因此，流体喷射装置10可以是按需喷射装置，其中，通过在准确限定的位置精确地打印或分配来进行所考虑的基本液态流体的打印或分配，无论是否在被打印或分配的位置形成特定图像。因此，流体喷射装置10可以是任何精确地打印或分配基本液态流体的装置，所述基本液态流体不是实质上或主要由气体(例如空气)组成。这种基本液态流体的示例包括热喷墨打印装置情况下的墨液。基本液态流体的其他示例包括不是实质上或主要由气体(例如空气或其他类型气体)组成的药物、多孔产品、有机物等等。可以使用控制器20来实施本文描述的热流体喷射机构。控制器20可以被实施为硬件或者机器可读指令和硬件的组合，并且控制流体滴从热流体喷射机构的喷射。这种热流体喷射机构的一个或多个可限定喷墨打印头。如所示的，该示例性热流体喷射机构100包括衬底110、位于衬底上的屏障层120、以及位于屏障层上且限定一个或多个喷口的喷嘴层130。衬底110、屏障层120和喷嘴层130—起限定了流体室140。进而，加热元件150可位于流体室140内，布置在衬底上，布置在衬底中或者布置在衬底上方。在操作中，流体通过限定在衬底和/或屏障层中的入口(未示出)进入流体室140，并且储存在流体室中以便后续喷射。在用电流脉冲激励加热电阻器150时，流体室中的流体被加热，使得膨胀的蒸气泡将流体从喷嘴132喷射。当电流脉冲结束时，加热元件150冷却。蒸气泡从而塌陷并且将更多流体从贮器(未示出)吸入流体室中，以准备用于下一次喷射。在打印期间，该喷射过程可以每秒钟重复成千上万次。加热元件150可以具有环型电阻器的形式，该环型电阻器限定了围绕(而非穿过)流体室140的中心区域的电流路径。加热元件150可以由氮化硅钨(WSiN)、钽铝合金或者能够在被激励时发热的任何其他合适的电阻性材料制成。尽管没有特别示出，加热元件150可具有外涂层，例如包括电介质涂层，以防止腐蚀(例如，电的、化学的和/或机械的)。另外，外涂层可包括在电介质涂层上的诸如钽(Ta)的保护性涂层，其通常保护电阻器表面抵抗气泡塌陷期间产生的力。现在参照图2，示出了热流体喷射机构100的局部自上而下视图，但除去了喷嘴层以更加清楚地示出流体室140的内部。在该示例中，流体室140至少部分地由大致圆柱形直立侧壁142和大致平坦的水平底板144限定。尽管本文关于特定形状和尺寸来示出和讨论流体室140，但流体室的形状和尺寸不限于这方面。相反，设想了流体室的各种形状和尺寸。例如，流体室可以是圆形的、矩形的或者某种其他形状，并且可包括一个或多个直立侧壁。此外，应当理解的是，与喷射机构100相关地示出的流体室140的尺寸仅仅为了图示的目的，并且不意图是成比例的图示。流体入口 146使得流体能够进入流体室，通常经由墨液通道148来提供流体。流体入口和墨液通道可具有各种形状，图2仅示出了其中一种。如上所述，加热元件150可具有大致圆环型电阻器的形式。因此，加热元件150可包括大致平坦的环型电阻器主体152，环型电阻器主体152可形成在流体室底板144上，形成在流体室底板144中或者形成在流体室底板144上方。环型电阻器主体152可大致关于垂直于图2且与流体室底板144的中心点相交的轴线对称。如所示的，电阻器主体152可限定间隙153，使得电阻器主体具有相对的端部152a、152b。导电引线154a、154b可电连接到电阻器主体152的相对端部152a、152b。导电引线154a、154b可由铝、铜、金、银、钼、其组合或其他类型的导电材料形成。电阻器主体152是电阻性的，因为该电阻器具有比导体(例如导电引线154a、154b)的电阻更大的电阻。类似地，导电引线154a、154b是导电的，因为它们被认为是导体，具有比电阻器主体152的导电率更大的导电率。电阻器主体152的电阻是导电引线154a、154b的电阻的许多倍(作为一个示例，该电阻的比可以是5000或更高)。导电引线154a、154b选择性地提供电力以激发该电阻器。例如，电流脉冲可经过导电引线154a，经过电阻器主体152，并且然后经过导电引线154b。电流脉冲将采取最小电阻路径，其通常是经过电阻器主体152的最短路径。如所示的，加热元件150包括面向流体室140的中心区域的内边缘156a和面向流体室侧壁142的外边缘156b。在该示例中，外边缘156b与流体室侧壁142间隔开，但是这种间隔对于操作本文所述的加热元件150而言不是必须的。在一些示例中，内边缘156a被径向地形成轮廓，以限定多个面向内的峰部158a。尽管本示例没有特别地示出，外边缘156b可类似地被径向地形成轮廓。在本示例中，内边缘156a限定起伏边缘轮廓,该起伏边缘轮廓沿着内边缘156a的基本整个范围延伸。因此，从流体室的中心到电阻器主体152的内边缘156a的距离R沿着内边缘1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体喷射装置的加热元件，所述加热元件包括：环型主体；所述主体的内边缘；和所述主体的外边缘；其中，所述内边缘和所述外边缘中的至少一个限定起伏边缘轮廓。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种流体喷射装置的加热元件，所述加热元件包括: 环型主体； 所述主体的内边缘；和 所述主体的外边缘； 其中，所述内边缘和所述外边缘中的至少一个限定起伏边缘轮廓。2.如权利要求1所述的加热元件，其中，所述内边缘被径向地形成轮廓，以限定多个面向内的峰部和谷部。3.如权利要求2所述的加热元件，其中，所述外边缘被径向地形成轮廓，以限定多个面向外的峰部和谷部。4.如权利要求1所述的加热元件,其中,所述内边缘和外边缘各自限定峰部和谷部,所述内边缘的峰部沿径向方向对应于所述外边缘的谷部，并且所述内边缘的谷部沿径向方向对应于所述外边缘的峰部。5.如权利要求4所述的加热元件，其中，所述内边缘的谷部和所述外边缘的谷部限定经过所述电阻器主体的电流路径。6.如权利要求5所述的加热元件，其中，所述电流路径是基本圆形的。7.如权利要求 1所述的加热元件，其中，所述起伏表面轮廓沿着所述内边缘和所述外边缘中的至少一个的基本整个范围延伸。8.如权利要求1所述的加热元件，其中，所述起伏表面轮廓限定平滑波浪轮廓。9.如权利要求1所述的加热元件，其中，所述环型主体具有至少15比I的长宽比。10.一种流体喷射机构，包括: 衬底； 位于所述衬底上的屏障层； 位于所述屏障层上的喷嘴层，所述衬底、...

【专利技术属性】
技术研发人员：P马迪洛维奇，LH怀特，ED托尔尼艾宁，
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：