流体喷射器及在其选定部分上形成非湿润涂层的方法技术

本发明专利技术涉及一种流体喷射器（１０５），其具有内表面（１５０）、外表面（１６０），以及允许流体接触要喷射的内表面（１５０）的孔（１４０）。流体喷射器（１０５）具有非湿润单分子层（１７０），该非湿润单分子层覆盖流体喷射器（１０５）的外表面（１６０）的至少一部分，并且围绕流体喷射器（１０５）中的孔（１４０）。该非湿润单分子层的制造可以包括从流体喷射器的第二区域去除非湿润单分子层，同时在围绕该流体喷射器的孔的第一区域上保留该非湿润单分子层，或者保护流体喷射器的第二区域不具有在其上形成的非湿润单分子层，其中该第二区域不包括围绕该流体喷射器中的孔的第一区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及流体喷射器上的涂层。技术背景流体喷射器(例如，喷墨打印头)典型地具有内表面，通过其喷射流体 的孔，以及外表面。当从该孔喷射流体时，流体会聚集在该流体喷射器的外 表面上。当流体聚集在邻近该孔的外表面上时，进一步从该孔喷射的流体会 从行进路径转移或者完全阻塞，通过该聚集的流体的相互作用(例如，由于 表面张力)。制造流体喷射器的一些材料(例如，硅)是亲水的，这典型地 加剧了当喷射流体时的聚集问题。可以使用非湿润涂层如Teflon⑧和碳氟聚合物涂覆表面。然而，Teflon 和碳氟聚合物一般是软的，并且不是耐用的涂层。这些涂层还是昂贵的，并 且很难形成。
技术实现思路
在一个方面中，本专利技术涉及一种流体喷射器，具有内表面、外表面，以 及允许与内表面接触的流体被喷射的孔。该流体喷射器具有非湿润单分子 层，该非湿润单分子层覆盖流体喷射器的外表面的至少一部分，并且围绕该 流体喷射器中的孔。本专利技术的实施例可以包括一个或多个下面的特征。该非湿润单分子层可 以包括分子，该分子包括碳和氟中的每一个的至少一个原子。该非湿润单分 子层不能覆盖该流体喷射器的内表面的任何部分。在另 一个方面中，本专利技术的特征在于一种在流体喷射器的选定部分上形 成非湿润单分子层的方法。将非湿润单分子层从流体喷射器的第二区域去除，同时在围绕该流体喷射器中的孔的第 一 区域上保留该非湿润单分子层。在另一个方面中，在流体喷射器的第一区域和第二区域上形成非湿润单分子层，其中所述第一区域围绕该流体喷射器中的孔。将该非湿润单分子层 从该第二区域去除，同时在该第二区域上保留该非湿润单分子层。特定的实施例可以包括一个或多个下面的特征。在从该第二区域去除该 非湿润单分子层之前保护该第一区域。保护可以包括在从该第二区域去除该 非湿润单分子层之前将带、光刻胶或蜡中的至少一个施加于该第一区域，以 及在去除该非湿润单分子层之后去除带、光刻胶或蜡中的至少一个。从该第 二区域去除该非湿润单分子层包括将等离子体施加于该第二区域，激光消融 该第二区域，或者将紫外线光施加于该第二区域中的至少一种。该第一区域 可以包括该流体喷射器的外表面，该第二区域可以包括该流体喷射器的内表 面。在又一个方面，本专利技术的特征在于在流体喷射器的选定部分上形成非湿 润单分子层的方法。保护流体喷射器的第二区域，并且在该流体喷射器的第 一区域上形成非湿润单分子层，其中该第 一 区域围绕该流体喷射器中的孔。在又一个方面中，保护流体喷射器的第二区域不具有在其上形成的非湿 润单分子层，其中该第二区域不包括围绕该流体喷射器中的孔的第 一 区域。特定的实施例可以包括一个或多个下面的特征。该第二区域可以包括该 孔的内部。保护该第二区域可以包括将硅衬底粘合到该流体喷射器。保护该 第二区域可以包括在形成该非湿润单分子层之前将带、光刻胶或蜡中的至少 一个施加于该流体喷射器，并且在形成该非湿润单分子层之后去除带、光刻 胶或蜡中的至少一个。在又一个方面中，本专利技术的特征在于在流体喷射器的选定部分上形成非 湿润单分子层的方法。在流体喷射器衬底上形成附着区域，其中该附着区域 包括第一材料，该流体喷射器衬底包括第二材料。从选择性的前体在该附着 区域上形成非湿润单分子层，其中该选择性的前体附着于该第一材料，并且 实质上未附着于该第二材料。特定的实施例可以包括一个或多个下面的特征。该附着区域可以围绕该 流体喷射器衬底中的孔。可以在形成该非湿润单分子层之前在流体喷射器衬底中形成该孔。该选择性的前体可以包括^^危醇封端(thioMerminated)，该第 一材料可以包括金，该第二材料可以包括硅。形成附着区域可以包括将该第 一材料溅射到该流体喷射器衬底上，并且形成该第 一材料。在又一个方面中，本专利技术的特征在于一种流体喷射器，其具有内表面、外表面，以及允许与内表面接触的流体被喷射的孔。附着区域覆盖流体喷射 器的外表面的至少一部分，并且围绕该流体喷射器中的孔，非湿润单分子层 实质上覆盖整个附着区域，并且实质上不覆盖远离该附着区域的该流体喷射 器的外表面。特定的实施例可以包括一个或多个下面的特征。该附着区域可以包括第 一材料，该第一材料实质上未存在于该流体喷射器的外表面中。该非湿润单 分子层的前体可以包括硫醇封端，该附着区域可以包括金原子，该流体喷射 器的外表面可以包括硅原子。该附着区域不需要覆盖流体喷射器的内表面的 任何部分。本专利技术的实施可以实现一个或多个下面的优点。非湿润单分子层可以减少该流体喷射器的外表面上流体的聚集。该单分 子层是耐用的，并且在大多数溶剂中是不溶解的，从而允许在流体喷射器中 使用多种类型的墨水。因为该单分子层的厚度可以节省涂覆材料。在蚀刻该 流体喷射器之后不需要湿处理，因此可以避免与湿处理相关的残余物。如果在沉积后去除该非湿润单分子层，则可以沉积该涂层，在没有衬底 的第一保护或遮蔽区域的情况下。如果在沉积该涂层之前遮蔽下面的层，则 可以消除去除非湿润单分子层的不需要的区域的处理步骤。可以将非湿润单 分子层容易且精确地沉积在衬底上所需的区域中。在附图和下面的描述中阐述本专利技术的 一 个或多个实施例的细节。通过该 描述、附图和权利要求，本专利技术的其它特征、目的和优点将变得显而易见。附图说明附图1A-1B是未涂覆的流体喷射器的实施例的截面图。 附图1C是附图1B的流体喷射器在外表面上具有非湿润涂层的实施例 的截面图。附图2是附图1C的流体喷射器的底视图。附图3是在外表面上具有非湿润涂层的流体喷射器的第二实施例的截面图。附图4是涂覆有非湿润涂层的喷嘴层的截面图。 附图5是在外表面上具有保护带的喷嘴层的截面图。 附图6是喷嘴层的截面图。附图7A-7D说明在喷嘴层上形成非湿润涂层的方法的一个实施例的处 理步骤。附图8A-8C说明在喷嘴层上形成非湿润涂层的方法的第二个实施例的 处理步骤。附图9A-9B说明在喷嘴层上形成非湿润涂层的方法的第三个实施例的 处理步骤。在不同的附图中相同的附图标记指示相同的元件。具体实施方式附图1是未涂覆的流体喷射器100 (例如，喷墨打印头喷嘴)的截面图， 其可以如美国专利申请No.10/913571所述的构成。未涂覆流体喷射器100 包括流动路径模块110和喷嘴层120， 二者可以由硅(例如，单晶硅)制成。 在一个实施例中，未涂覆的流体喷射器100是单个单元，并且流动路径模块 110和喷嘴层120不是单独的零件。未涂覆的流体喷射器100包括内表面150 和外表面160。将隔膜层182定位在增压室135之上。执行机构172加压增 压室135中的流体(例如，墨水，例如，水基墨水)，该流体流过下降部130, 并且通过喷嘴层120中的孔140喷射。执行机构172包括压电层176、下电 极178 (例如，接地电极)和上电极174 (例如，驱动电极)。未将隔膜层182 和执行机构172表示在后面的附图中，但是，是可以存在的。如图1B所示，未涂覆的流体喷射器100可选地可以包括在喷嘴层120 上形成的无机层165,在这种情况下，可以将该未涂覆的喷射器的外表面160 认为是无机层165的外表面。无机层165是材料如Si02层，其可以促进非湿 润涂层的粘附。在一个实施例中，无机种子层165是自然氧化层(如典型地 具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体喷射器，其具有内表面、外表面和允许与内表面接触的流体被喷射的孔，所述流体喷射器包括：非湿润单分子层，所述非湿润单分子层覆盖流体喷射器的外表面的至少一部分，并且围绕所述流体喷射器中的孔。

【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：冈村好真，约翰A希金森，格雷戈里德布兰班德，保罗A霍伊辛顿，杰弗里伯克迈耶，安德烈亚斯拜布尔，
申请(专利权)人：富士胶卷迪马蒂克斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]