具有通道阻挡器的喷墨头及其制造方法技术

一种具有通道阻挡器的喷墨头及其制造方法。所述喷墨头包括：一布置在所述衬底上，用于产生喷墨压力的发热电阻器；布置在所述衬底上的墨室层，用于将所述发热电阻器包围起来，以提供至少一个开口部分，其具有从衬底计的第一高度；以及，布置在所述开口部分上的通道阻挡器，用于和所述墨室层一起将所述发热电阻器彻底包围起来，所述通道阻挡器具有比第一高度低的第二高度。具有与发热电阻器对应的喷嘴的喷嘴层，其所处位置与所述墨室层的上表面接触。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总构思涉及一种喷墨头及其制造方法，尤其涉及一种具有通道阻挡器(channel damper)的喷墨头及其制造方法。
技术介绍
喷墨记录设备的作用在于通过向记录媒体上的预期位置喷射印墨雾滴的方法打印图像。由于价格低廉，并且能够在高分辨率下打印出大量彩色图像，所以这样的喷墨记录设备已经得到了广泛应用。所述喷墨记录设备基本上包括一用于喷墨的喷墨头和一墨水槽，所述墨水槽与所述喷墨头之间具有流体通道。喷墨型喷墨记录设备可以分为采用电热换能器的热动式和采用电机换能器的压电式。在所述喷墨记录设备中采用的喷墨头包括作为电热换能器提供的发热电阻和用于临时存储用于喷射到记录媒体上的墨水的墨室。界定所述墨室包含位于其内的发热电阻器，所述墨室采用了壁垒结构，例如邻近发热电阻布置的墨室层。在授予Howard H.Taub等人的专利权的名称为“用于热喷墨打印头的壁垒结构”(barrier structure for Thermal Ink Jet Print Heads)的美国专利No.4794410中公开了一种具有上述壁垒结构的传统喷墨头，所述壁垒结构包围了发热电阻器的三个侧面。图1是专利号为No.4794410的美国专利公开的传统喷墨头的壁垒结构3的平面图。参照图1，布置壁垒结构3，使其包围发热电阻器1的三个侧面。对壁垒结构3加以配置，使三个壁垒相互连接，从而将发热电阻器1的三个侧面包围起来，与此同时使发热电阻器1的一侧保持开放。通过壁垒结构3界定用于将发热电阻器1包含其中的墨室。所提供的由壁垒结构3留下的开口部分将作为墨室和墨水送料通道(未示出)之间进行液体流通的墨水通道5。通过墨水送料通道引入的墨水将通过墨水通道5暂时存储在墨室中。通过发热电阻器1瞬间加热存储在墨室中的墨水，从而在墨水中生成气泡。气泡增大了墨室中的气压，从而通过喷嘴将墨水从墨室中，以雾滴的形状喷出。这时，通过喷嘴将墨室中的墨水喷到外部，与此同时通过墨水通道5回流至墨水送料通道。回流现象的原因在于由发热电阻器产生的气泡通过墨水通道5向墨水送料通道膨胀。回流现象降低了喷墨所需的气压，从而降低了从喷嘴喷出的雾滴的速度和正直度。另外，在墨水喷出后，还会降低墨水重新注入墨室的速度，从而降低了喷墨频率。在如图1所示的具有壁垒结构3的喷墨头中，回流现象可能引起问题。也就是说，墨水通道5完全敞开了发热电阻器的一侧，使得在喷墨时，大量墨水通过墨水通道5回流至墨水送料通道。因此，降低了墨滴的速度和正直度，喷墨频率也减小了。为了解决上述问题，提出在壁垒结构的两端形成限制器的方法，以减小墨水通道的横截面积。例如，在美国专利No.4882595中公开了具有限制器的喷墨头。限制器的形成使墨水回流现象的减少成为了可能，但是由于墨水通道横截面积的减小，墨水重新注入墨室的速度可能会降低。总之，将始终要求有关喷墨头的研究最大化地限制由发热电阻器导致的墨水向墨室外部的膨胀，以增大墨滴的喷射速度和正直度，与此同时增大墨水再次注入的速度，从而增加墨水的喷射频率。
技术实现思路
为了解决上述和/或其他问题，本专利技术总构思的一方面提供了一种具有提高的喷射速度和频率的喷墨头。本专利技术总构思的另一方面提供了一种制造具有提高的喷射速度和频率的喷墨头的方法。本专利技术总构思的其他方面和优点的一部分将在本说明书中予以阐述，一部分从本说明书中显而易见，或者可以通过对本专利技术总构思的实践获悉。本专利技术总构思的上述和/或其他方面和优势是通过提供一种具有通道阻挡器的喷墨头而实现的，所述喷墨头包括布置在衬底上、产生喷墨气压的发热电阻器；布置在所述衬底上的墨室层，用于将所述发热电阻器包围起来，以提供至少一个开口部分，并具有从衬底计的第一高度；一布置在所述开口部分上的通道阻挡器，从而和墨室层一起将所述发热电阻器彻底包围起来，其具有比第一高度低的第二高度；具有与发热电阻器对应的喷嘴的喷嘴层，其所处位置与所述墨室层的上表面接触。墨室层可以由单个树脂层构成，其具有从衬底表面计的第一高度。所述墨室层可以包括下部墨室层和覆盖下部墨室层的上部墨室层。下部墨室层可以由与通道阻挡器同样的材料层制成，并且具有与通道阻挡器相同的高度。也就是说，下部墨室层和通道阻挡器可以是同样的树脂层，通过其布置，将所述发热电阻器彻底包围起来。可以在通道阻挡器和下部墨室层与发热电阻器之间保留预定距离，以包围发热电阻器，而且，可以将通道阻挡器和下部墨室层布置成矩形框架。可以将通道阻挡器和下部墨室层布置成环形结构，以包围发热电阻器。在将通道阻挡器和下部墨室层布置成矩形框架时，可以在布置通道阻挡器的位置提供所述开口部分，从而使发热电阻器的至少一侧敞开。此外，所提供的开口部分可以使所述发热电阻器的至少一个角部开放。所提供的开口部分的可以使发热电阻器上选定的一侧，以及发热电阻器选定侧两端的角部敞开。此外，所提供的开口部分可以使发热电阻器的三个角部以及三个角部之间的两个侧面敞开。所述喷墨头可以进一步包括一透过衬底的墨水送料通道。可以将墨水送料通道布置成横贯墨室层的一侧，以及包围发热电阻器的通道阻挡器的线形。此外，可以将阻挡层(blocking layer)布置在发热电阻器一侧的衬底上，从而与所述通道阻挡器隔开。可以将所述阻挡层布置成与发热电阻器的一侧平行的条形。还可以通过提供一种制作喷墨头的方法实现本专利技术总构思的上述和/或其他方面和优势，所述方法包括在一衬底上形成一发热电阻器，以生成喷墨所需的压力；在具有所述发热电阻器的衬底上形成一墨室/阻挡器层，从而将所述发热电阻器包围起来；以及在具有所述墨室/阻挡器层的衬底上形成一上部墨室层和一喷嘴层。所述上部墨室层形成于所述墨室/阻挡器层的预定区域上，从而在所述墨室/阻挡器层中，对应于由上部阻挡器层暴露的区域，界定至少一个通道阻挡器。所述喷嘴层与所述上部墨室层的上表面接触，并且形成了具有与发热电阻器相对应的喷嘴。附图说明通过下文中参照附图的说明，本专利技术总构思的这些和/或其他方面和优势将更加显而易见，其中图1是传统喷墨头的壁垒结构的平面图；图2A是根据本专利技术总构思的实施例的喷墨头采用的壁垒结构的平面图；图2B是沿图2A中所示的I-I′线得到的横截面图；图2C是图2A中所示的壁垒结构的透视图；图3A到图7B是说明根据本专利技术总构思的其他实施例的壁垒结构的图示；图8A到图11B是说明根据本专利技术总构思的其他实施例的壁垒结构的图示；图12A到图14B是说明根据本专利技术总构思的其他实施例的壁垒结构的图示；图15是说明根据本专利技术的另一实施例的具有壁垒结构的喷墨头的局部平面图；图16A到图16E是沿图15中所示的II-II′线得到的横截面图，用于说明根据本专利技术总构思的另一实施例的喷墨头的制作方法；图17A和图17B是沿图15中所示的II-II′线得到的横截面图，用于说明根据本专利技术总构思的另一实施例的喷墨头的制作方法；图18A是根据本专利技术总构思的另一实施例的喷墨头采用的壁垒结构的标准和尺寸的平面图；图18B是沿图18A中所示的III-III′线得到的横截面图；以及图19A到图19F是说明具有如图18A和图18B所示的壁垒结构的喷墨头的计算机模拟结果的图示。具体实施例方式下面，将参照实施例对本专利技术的总构思予以详细说明，附图中给出了本专利技术实例的图示，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨头，其包括：一衬底；一布置在所述衬底上，用于产生喷墨压力的发热电阻器；布置在所述衬底上的墨室层，用于将所述发热电阻器包围起来并提供至少一个开口部分，所述墨室层具有从衬底计的第一高度；一布置在所述开口部 分上的通道阻挡器，用于和所述墨室层一起将所述发热电阻器彻底包围起来，所述通道阻挡器具有从衬底计的、比所述第一高度低的第二高度；以及具有与所述发热电阻器对应的喷嘴的喷嘴层，其与所述墨室层的上表面接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朴用植，金光烈，朴性俊，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]