喷墨打印头及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种喷墨打印头及其制造方法。在所述喷墨打印头中，基板包括形成在顶面上用于容纳要喷射的墨的墨室、形成在底面上用于将墨供应到所述墨室的墨输送孔、和形成在所述墨室和墨输送孔之间用于连接所述墨室和墨输送孔的限流部。在所述基板上形成多个钝化层。加热器和向加热器提供电流的导体形成在所述钝化层之间。由导热环氧树脂形成环氧树脂喷嘴层以覆盖所述钝化层。该环氧树脂喷嘴层形成有连接至墨室的喷嘴。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及喷墨打印头及喷墨打印头的制造方法，具体而言，涉及通过有效地散失加热器产生的热而改善了喷墨特性的逆向击射(back-shooting)型喷墨打印头和逆向击射型喷墨打印头的制造方法。
技术介绍
通常，打印头是用于通过向打印介质的希望区域上喷射墨滴而在打印介质上打印彩色图像的装置。喷墨打印机有两种类型梭式喷墨打印机和行打印式喷墨打印机。梭式喷墨打印机的喷墨打印头在其沿垂直于打印介质的馈送方向的方向上移动的同时打印图像。行打印式喷墨打印机是新开发的高速打印机，其具有宽度与打印介质宽度对应的阵列打印头。阵列打印头包括以预定模式布置的多个喷墨打印头。在行打印式喷墨打印机中，阵列打印头固定，而打印介质被馈送以进行打印，从而可以实现高速打印。喷墨打印头可以根据墨滴的喷射机理分为两种类型热型喷墨打印头，其利用热来产生气泡以利用气泡的膨胀喷射墨滴；和压电型喷墨打印头，其包括压电材料，以利用压电材料的变型所产生的压力喷射墨滴。现在将更加详细地描述热打印头的墨滴喷射机理。当向电阻性加热材料形成的加热器施加脉冲电流时，从加热器产生热以立刻将邻近的墨的温度提高到大约300℃。由此，产生气泡，该气泡随着其膨胀在装入墨室中的墨上施加压力。从而将墨通过喷嘴以液滴形式推出墨室。热型喷墨打印头可以根据气泡的产生方向和墨滴的喷射方向分为三种类型正向击射(top-shooting)型喷墨打印头、侧向击射型喷墨打印头和逆向击射型喷墨打印头。在正向击射喷墨型打印头中，气泡的产生方向和墨滴的喷射方向是相同的；在侧向击射型喷墨打印头中，两个方向是彼此垂直的；而在逆向击射型喷墨打印头中，它们是彼此相反的。图1示出了美国专利No.5841452公开的喷墨打印头的侧视截面图，以作为传统逆向击射型喷墨打印头的一个示例。参照图1，墨室15形成在基板10的上部中，以容纳要喷射的墨；墨输送孔17形成在基板10的下部，以将墨供应到墨室15中，在墨室15和墨输送孔17之间，沿垂直于基板10表面的方向形成限流部(restrictor)13，以连接墨室15和墨输送孔17。喷嘴板20叠置于基板10上，喷嘴板20形成有喷射墨滴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、围绕喷嘴21形成在氧化硅层23上的加热器22和保护加热器22的钝化层25。在钝化层25中，设置热分流器24以在喷墨之后将聚集在加热器22周围的热向基板10散失。但是，在上述喷墨打印头中，利用加热器22喷墨之后剩余的热通过导热率较低的氧化硅层23向基板10散失。因此，在喷墨之后，大量的热聚集在喷嘴板20中，这会提高墨室15中墨的温度，从而改变墨的粘度并使墨的喷射性能变差。此外，最近，人们积极地开发行打印式喷墨打印机，以满足对打印头的高集成度和高速打印的需求。这样的行打印式喷墨打印机一般采用具有多个喷墨打印头的阵列打印头。由于阵列打印头设置有多个加热器，所以由加热器产生并聚集在加热器周围的热相当大。因此，如果上述传统喷墨打印头用于阵列打印头，则阵列打印头的喷墨性能会严重变差。
技术实现思路
本专利技术提供了一种通过有效散失加热器产生的热而改善喷墨性能的逆向击射型喷墨打印头以及逆向击射型喷墨打印头的制造方法。本专利技术的其它方面和优点部分将在以下描述陈述，部分可以从所述描述中显见，或者可以通过对本专利技术的实践而习得。本专利技术的上述以及/或者其它方面和用途可以通过提供一种喷墨打印头来实现，所述喷墨打印头包括基板，其包括形成在顶面上并用于容纳要喷射的墨的墨室、形成在底面上并用于将墨供应到所述墨室的墨输送孔、和形成在所述墨室和墨输送孔之间用于连接所述墨室和墨输送孔的限流部；形成在所述基板上的多个钝化层；形成在所述钝化层之间的加热器和导体；和由导热环氧树脂形成并用于覆盖所述钝化层的环氧树脂喷嘴层，其中该环氧树脂喷嘴层形成有连接至所述墨室的喷嘴。所述钝化层可以限定出从其中穿过的热塞以露出所述基板的顶面，所述环氧树脂喷嘴层可以通过所述热塞接触所述基板。所述钝化层可以限定出从其中穿过并与所述喷嘴对齐的喷嘴过孔，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。所述导热环氧树脂可以是含有导热纳米颗粒的光敏环氧树脂。所述导热纳米颗粒可以由诸如Ag的金属或诸如氮化铝(AlN)的陶瓷形成。所述环氧树脂喷嘴层可以具有20μm到30μm的厚度。所述钝化层可以包括顺序叠置于所述基板上的第一钝化层和第二钝化层，所述加热器可以形成在第一和第二钝化层之间，并且所述导体可以形成在所述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。所述限流部可以与所述墨室形成在同一平面上。所述墨室和限流部可以包括形成有氧化层的内壁。所述喷嘴可以具有朝向喷嘴的出口端变窄的渐缩形状侧部。本专利技术的上述以及/或者其它方面和用途还可以通过提供一种喷墨打印头的制造方法来实现，所述方法包括在基板的顶面中形成沟槽以限定墨室和限流部，并且在所述基板的包括所述沟槽内壁的顶面上形成氧化层；用由预定材料形成的牺牲层填充所述沟槽；在所述基板和牺牲层上叠置钝化层，并在所述钝化层之间形成加热器和导体；对所述钝化层构图以形成露出所述牺牲层顶面的喷嘴过孔和露出所述基板顶面的热塞；由导热环氧树脂形成环氧树脂喷嘴层以覆盖所述钝化层，其中所述环氧树脂喷嘴层限定出从其中穿过并与所述喷嘴过孔对齐的喷嘴，以露出所述牺牲层的顶面；通过刻蚀所述基板的底面形成墨输送孔，以露出形成在所述沟槽底部的氧化层；通过移除通过喷嘴露出的所述牺牲层形成所述墨室和限流部；以及移除位于所述墨输送孔和限流部之间的一部分所述氧化层。填充所述沟槽可以包括利用外延法(epitaxial method)在所述基板的氧化层上生长出所述多晶硅，以填充所述沟槽；和通过化学机械抛光法(CMP，chemical mechanical polishing)工艺使所述多晶硅的顶面平坦化，以露出所述基板的顶面。叠置所述钝化层和形成所述加热器和导体可以包括在所述牺牲层和基板的顶面上形成第一钝化层；在所述第一钝化层的顶面上形成所述加热器并在所述加热器的顶面上形成所述导体；以及在所述第一钝化层的顶面上形成第二钝化层，以覆盖所述加热器和导体。形成所述环氧树脂喷嘴层可以包括用导热环氧树脂涂覆所述钝化层，以填充所述喷嘴过孔和热塞；以及通过利用光刻工艺对所述导热环氧树脂构图而形成与所述喷嘴过孔对齐的喷嘴。附图说明本专利技术的这些以及/或者其它方面和优点在以下结合附图对实施例的描述中将变得显见和更加容易理解，所述附图中图1是传统逆向击射型喷墨打印头的示例的侧视截面图；图2是根据本专利技术实施例的喷墨打印头的示意性平面图；图3是图2中的部分A的放大图；图4是沿图3中的线IV-IV’截取的截面图；图5是沿图3中的线V-V’截取的截面图；图6是图5中部分B的放大图；以及图7A至7H示出了根据本专利技术实施例的喷墨打印头的制造方法。具体实施例方式现在将详细说明本专利技术的实施例，其示例图示于附图中，所有附图中相同的标号表示相同的元件。以下参照附图描述实施例以说明本专利技术。图2是示意性示出根据本专利技术实施例的喷墨打印头的平面图。参照图2，喷墨打印头包括垂直布置成两行的喷墨部分133和布置成与相应的喷墨部分133电连接的结合区131。尽管图2中喷墨部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨打印头，其包括：基板，其包括形成在顶面上并用于容纳要喷射的墨的墨室、形成在底面上并用于将墨供应到所述墨室的墨输送孔、和形成在所述墨室和墨输送孔之间用于连接所述墨室和墨输送孔的限流部；形成在所述基板上的多个钝化层； 形成在所述钝化层之间的加热器和导体，所述加热器设置在所述墨室上方，所述导体向该加热器提供电流；和由导热环氧树脂形成并用于覆盖所述钝化层的环氧树脂喷嘴层，该环氧树脂喷嘴层形成有连接至所述墨室的喷嘴。

【技术特征摘要】
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【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]