喷墨打印头和其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种喷墨打印头及所述打印头的制造方法。所述打印头包括：基板，所述基板包括形成在其顶表面的容纳要被喷射的墨水的墨水腔、在所述基板底表面形成的将墨水供应入所述墨水腔的墨水供给孔、及形成在所述墨水腔和墨水供给孔之间以连接所述墨水腔和墨水供给孔的限流器；在所述基板上的多层钝化层；形成在所述多个钝化层之间的加热器和导体，所述加热器布置在所述墨水腔上面并且所述导体向所述加热器施加电流；以预定形状形成在所述钝化层上的热传导层；形成为覆盖所述钝化层和热传导层的环氧树脂喷嘴层，所述环氧树脂喷嘴层形成为具有连接所述墨水腔的喷嘴。

【技术实现步骤摘要】

本总体专利技术构思涉及喷墨打印头和制造所述喷墨打印头的方法，特别是涉及逆喷射(back-shooting)型喷墨打印头，其能有效地耗散自加热器产生的热量以提高墨水的喷射特性，以及制造这样的逆喷射型喷墨打印头的方法。
技术介绍
通常，喷墨打印头为一种通过将墨滴射到打印介质上的希望区域而在打印介质上打印彩色图像的装置。已经有了往返型喷墨打印头和线打印型喷墨打印头。所述往返型喷墨打印机具有一种喷墨打印头，所述打印头在垂直于打印介质供给方向上运动时打印图像。所述线打印喷墨打印机为最近开发的高速打印机，其具有阵列打印头，所述阵列打印头具有相应于所述打印介质宽度的宽度。所述阵列打印头包括多个排列为预定图形的喷墨打印头。在所述线打印型喷墨打印机中，所述阵列打印头被固定并且所述打印介质被供给通过用于打印的所述阵列打印头，因此可以实现高速打印。根据墨滴的排出机理，所述喷墨打印头可以被分为两类。热力型喷墨打印头由于受热产生气泡以通过所述气泡的膨胀排出墨滴，而压电型喷墨打印头包括压电材料以利用所述压电材料的变形产生的压力排出墨滴。下面将对热力打印头的墨滴排出机理进行更详细的描述。当将脉冲电流施加到由电阻加热材料形成的加热器时，由所述加热器产生的热量立即增加其附近墨水的温度到达大致300℃。结果，产生气泡，并且随着气泡膨胀，所述气泡对充入在墨水腔内的墨水施以压力。所述压力推动墨水以液滴的形式通过喷嘴而离开所述墨水腔。根据所述气泡增长的方向和墨滴排出的方向，所述热力型喷墨打印头可以被划分为三个类型。所述三个热力喷墨打印头的类型为顶部喷射性喷墨打印头、侧面喷射型喷墨打印头及逆喷射型喷墨打印头。所述气泡增长方向和墨滴的排出方向在顶部喷射型喷墨打印头中是一致的，在侧面喷射型喷墨打印头中是彼此垂直的，而在逆喷射型喷墨打印头中是彼此相反的。图1为示出在美国专利第5,841,452中公开的常规喷墨打印头的侧视图，作为常规逆喷射型喷墨打印头的示例。参考图1，墨水腔15形成在基板10的上部以容纳要被喷射的墨水，并且墨水供给孔17形成在基板10的下侧以将墨水供应到墨水腔15内。在墨水腔15和墨水供给孔17之间，在垂直于基板10的表面的方向形成限流器13以连接墨水腔15和墨水供给孔17。在基板10上叠放喷嘴板21，并且喷嘴板20上形成有用于喷射墨滴30的喷嘴21。喷嘴板20包括形成在基板10表面上的氧化硅层23、形成在氧化硅层23上围绕喷嘴21的加热器22及保护加热器22的钝化层25。在钝化层25中，设置热分流器24以在墨水被排出后将在加热器22周围积累的热量向着基板10耗散。然而，在常规的喷墨打印头中，在所述墨水被排出后由加热器保存的热量通过具有较低的热传导率的氧化硅层23朝着所述基板10耗散。因此，在墨水被排出后在喷嘴板20中积累了大量的热量。所述积累的热量使在墨水腔内的墨水的温度增加，因此改变了墨水的粘度并且损害墨水的排出特性。而且，所述线打印型喷墨打印机最近被开发以满足喷墨打印头的高集成及高速打印的要求。这样的线打印型喷墨打印机通常使用具有多个喷墨打印头的阵列打印头。由于所述阵列打印头设置有多个加热器，由所述加热器产生的热量和在所述加热器周围积累的热量非常大。因此，如果上述的常规喷墨打印头被用于所述阵列打印头，所述阵列打印头的墨水排出特性回受到更严重的损害。
技术实现思路
本总体专利技术构思提供一种逆喷射型喷墨打印头，其通过有效地耗散由加热器产生的热量而提高墨水排出的特性，以及制造所述逆喷射型喷墨打印头的方法。本总体专利技术构思的附加的方面和应用将部分地在下面的说明书进行阐述，并且部分地将由所述说明书更加明显，或者可以通过实践本总体专利技术构思而了解。本总体专利技术构思的上述的和/或其它的方面通过提供一种喷墨打印头而实现，所述打印头包括基板，所述基板包括形成在其顶表面的容纳要被喷射的墨水的墨水腔、在所述基板底表面形成的将墨水供应入所述墨水腔的墨水供给孔、及形成在所述墨水腔和墨水供给孔之间以连接所述墨水腔和墨水供给孔的限流器；在所述基板上的多层钝化层；形成在所述多个钝化层之间的加热器和导体，所述加热器布置在所述墨水腔上面并且所述导体向所述加热器施加电流；以预定形状形成在所述钝化层上的热传导层；形成为覆盖所述钝化层和热传导层的环氧树脂喷嘴层，所述环氧树脂喷嘴层形成为具有连接所述墨水腔的喷嘴。所述钝化层可以界定贯通其的热塞(thermal plug)，以暴露所述基板的顶表面，并且所述热传导层可以通过所述热塞而与所述基板接触。所述钝化层可以界定贯通其的喷嘴过孔，其与所述喷嘴对准，并且所述环氧树脂喷嘴层可以形成为覆盖所述喷嘴过孔的内壁。所述热传导层可以在所述钝化层的整个顶表面上形成，或所述热传导层可以形成在所述钝化层顶表面上在位于与所述加热器的边离开预定距离的区域。所述热传导层可以由银(Ag)形成，并且所述热传导层可以具有5μm或更大的厚度。所述环氧树脂喷嘴层可以由感光环氧树脂来形成，并且所述环氧树脂喷嘴层可以具有20到30μm的厚度。所述钝化层可以包括第一钝化层和第二钝化层，其被顺序地叠置在基板上，所述加热器被形成在所述第一和第二钝化层之间，而导体也可以形成在加热器和第二钝化层之间。所述第一和第二钝化层可以由氧化硅或氮化硅形成。所述限流器可以形成在与所述墨水腔相同的平面上。所述墨水腔和限流器可以包括由氧化层形成的内壁。所述喷嘴可以具有锥形的侧截面，其朝着所述喷嘴的出口端逐渐变窄。本总体专利技术构思的上述的和/或其它的方面通过提供一种喷墨打印头而实现，所述打印头包括基板，所述基板具有存储墨水的墨水腔；加热容纳在所述墨水腔内的墨水的加热器；一层或多层邻近所述加热器并保护所述加热器的钝化层，及热传导层，以接触一层或多层钝化层的一部分及基板表面从而将加热器产生的热量从一层或多层钝化层耗散到所述基板。本总体专利技术构思的上述的和/或其它的方面通过提供一种喷墨打印头而实现，所述打印头包括基板，所述基板具有储存墨水的墨水腔；加热器，加热容纳在所述墨水腔内的墨水；喷嘴层，具有由于加热器加热而产生的热量而由墨水腔排出墨滴的喷嘴；一层或多层钝化层，将所述基板和所述喷嘴层与所述加热器分开，并且形成有贯通的热塞以暴露基板的表面；及热传导层，形成在所述一层或多个钝化层和所述喷嘴层之间及在所述热塞内，以通过将热量耗散到所述基板，从而防止由加热器产生的热量积累在所述喷嘴层中。本总体专利技术构思的上述的和/或其它的方面通过提供一种制造喷墨打印头的方法而实现，所述方法包括在基板顶表面中形成沟槽以界定墨水腔和限流器；及在包括沟槽的内壁的所述基板的顶表面上形成氧化层；在所述沟槽中填充由预定材料构成的牺牲层；在所述基板和牺牲层上叠置钝化层；并且在所述钝化层之间形成加热器和导体；构图所述钝化层以形成暴露所述牺牲层顶表面的喷嘴过孔和暴露所述基板顶表面的热塞；在所述钝化层上形成预定的厚度的热传导层以填充所述热塞；形成环氧树脂喷嘴层以覆盖所述钝化层及热传导层，并且界定通过所述环氧树脂喷嘴层的喷嘴，其与所述喷嘴过孔对准以暴露所述牺牲层的顶表面；通过刻蚀所述基板的底表面形成墨水供给孔以暴露在所述沟槽底部上形成的氧化层；通过去掉通过所述喷嘴暴露的所述牺牲层形成墨水腔和限流器；并且去除位于所述墨水供给孔和限流器之间的氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨打印头，包括：基板，所述基板包括形成在其顶表面中的墨水腔以容纳要被喷射的墨水、形成在其底表面中的墨水供给孔以将墨水供应到所述墨水腔，及形成在所述墨水腔和墨水供给孔之间以连接墨水腔和墨水供给孔的限流器；多层钝化层，形成 在所述基板上；加热器和导体，形成在所述钝化层之间，所述加热器布置在所述墨水腔上面，且所述导体向所述加热器供应电流；热传导层，以预定形状形成在所述钝化层上；及环氧树脂喷嘴层，形成来覆盖所述钝化层和热传导层，所述环氧树脂 喷嘴层形成有与所述墨水腔连接的喷嘴。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵在植，朴炳夏，金敬镒，河龙雄，
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]