流体喷射装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种流体喷射装置，包括：一基底；一流体腔，形成于该基底中；一结构层，覆盖于该基底与该流体腔上；至少一喷孔，穿过该结构层并与该流体腔连通；和一开口，穿过该结构层并与该流体腔末端连通，且两者的连通处构成一泄压孔。本发明专利技术还包括提供一种流体喷射装置的制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种流体喷射装置，特别涉及一种可移除流体腔内残余气泡的。
技术介绍
在各种喷墨打印的应用中，打印质量的提高一直是所有使用者及制造者共同追求的目标，而影响打印质量的因素很多，其中以喷射墨滴的稳定度为相当重要的一环。以热喷墨式打印机为例，主要利用电阻加热元件所产生的气泡挤压墨水，使墨水自喷孔喷出至纪录媒体上，以完成喷墨程序，于是，过程中所产生的气泡大小及流体腔内是否有残余气泡的累积等便成为影响喷墨稳定度的重要因素。现有技术中有关加热式流体喷射装置的基本结构及其喷墨程序如下所述，以美国专利第6,102,530号为例作说明，请参阅图1，流体喷射装置10包括一基底12；一歧管14，其借助内蚀刻形成于基底12中，作为供应墨水之用；一流体腔16，其于移除牺牲层后以各向异性蚀刻形成于基底12中并与歧管14连通作为储存墨水的空间；一结构层18，其覆盖于流体腔16与基底12上；加热元件20，其设置于结构层18上，以驱动流体喷射；一保护层22，其覆盖于加热元件20与结构层18上；以及一喷孔24，其穿过保护层22及结构层18并与流体腔16连通，以喷射流体。接下去说明装置10的喷墨过程，如图2所示，首先，由位于流体腔16上方的加热元件20接收信号产生高热，使墨水瞬间汽化形成两个气泡26与28，之后，因生成气泡26与28的体积持续膨胀，于是挤压墨水使墨水经由喷孔24喷出而形成墨滴30，在一理想状态下，两个气泡26与28的生成速率及大小均相同，对墨水的挤压力量亦一致，于是墨滴30离开喷孔24后，会以与芯片表面呈垂直的角度射出，不会造成墨滴歪斜的现象。然而，实际的操作情形并无法如理想状态一般，请参阅图3A与图3B的说明，如图3A所示，由于流体腔末端34特殊的几何构形，使得墨水在充填流体腔32的过程中，无法顺利填满至流体腔末端34，而产生所谓的残余气泡36，此残余气泡36若不加以排除将严重影响双气泡的生成，致产生形状不相同的两个气泡38与40，进而对墨水施予不同程度的挤压力量，造成墨滴42最后以不定向方位喷出喷孔44，如图3B所示。由于打印质量的优良与否，取决于墨滴在纸张上落点的精确度，若墨滴离开喷射装置3的速度与方向无法固定，则墨滴在飞行过程中，将由于初速及喷出角度α的不同，使每滴墨滴的飞行距离不尽相同(如1或1’)，而致抵达纸张2时产生一距离不定的偏移量d，严重影响打印质量，如图4所示，而上述造成喷墨偏移的最大因素即是流体腔内累积的残余气泡。因此，研发出一种可消除残余气泡以达到稳定喷墨质量的方法是必要的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种流体喷射装置，期望通过流体腔泄压孔与导流道的设计达到消除残余气泡的目的，稳定喷墨质量。为了达到上述目的，本专利技术提供一种流体喷射装置，包括一基底；一流体腔，形成于该基底中；一结构层，覆盖于该基底与该流体腔上；至少一喷孔，穿过该结构层并与该流体腔连通；和一开口，穿过该结构层并与该流体腔末端连通，且两者的连通处构成一泄压孔。根据本专利技术的一个例子，在流体腔末端设计一泄压孔，使得当在充填流体时，虽过程中会产生残余气泡，但这些残余气泡立即得以从设置在流体腔末端的泄压孔排出，避免了残余气泡影响后续双气泡生成的可能性，而且由于泄压孔小于喷孔，造成该处的流阻较大，在喷墨过程中，墨滴将不会从泄压孔喷出，在纸张上留下不必要的杂点。本专利技术还提供一种流体喷射装置，包括一基底；一流体腔，形成于该基底中，该流体腔内的至少一侧形成有一导流道；以及一结构层，覆盖于该基底与该流体腔上，且具有一导流凸块伸入该流体腔内，以区隔该导流道与该流体腔。根据本专利技术的另一个例子，在流体腔内制作导流道，这些导流道可加速墨水流入流体腔末端的速度，使部分墨水先充填流体腔内原本不易充填的末端区域，以达到减少残余气泡生成的目的，提高打印质量。本专利技术还提供一种流体喷射装置的制造方法，包括下列步骤提供一基底；形成一图案化牺牲层于该基底上，该图案化牺牲层作为预定形成一流体腔的一区域；形成一图案化结构层于该基底上并覆盖该图案化牺牲层；形成一歧管穿过该基底，并露出该图案化牺牲层；移除该牺牲层，以完成该流体腔的制作；以及蚀刻该结构层，以形成至少一与该流体腔连通的喷孔以及一开口，其中该开口穿过该结构层并与该流体腔末端连通，且两者的连通处构成一泄压孔。本专利技术还提供一种流体喷射装置的制造方法，包括下列步骤提供一基底；形成一图案化牺牲层于该基底上，该图案化牺牲层作为预定形成一流体腔的一区域，其中该图案化牺牲层的一侧至少包括一凹槽；形成一图案化结构层于该图案化牺牲层上且填入上述凹槽而形成一导流凸块；形成一歧管穿过该基底，并露出该图案化牺牲层；移除该牺牲层，以形成一具有该导流凸块的流体腔，其中该导流凸块与该流体腔的侧壁间构成一导流道；以及蚀刻该结构层，以形成至少一与该流体腔连通的喷孔。附图说明为让本专利技术的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下图1为现有技术流体喷射装置的剖面示意图。图2为理想状态下流体喷射装置的喷墨示意图。图3A为流体喷射装置充填流体时的示意图。图3B为流体喷射装置于残余气泡存在时喷射流体的示意图。图4为不同液滴落点的比较图。图5A为根据本专利技术的第一实施例的流体喷射装置的上视图。图5B为根据本专利技术的第一实施例的流体喷射装置于未形成流体腔前的制作过程的剖面示意图。图5C为本专利技术的第一实施例的流体喷射装置于未形成泄压孔与开口前的制作过程的剖面示意图。图5D为根据本专利技术的第一实施例的流体喷射装置沿图5A中5D-5D截取的剖面示意图以及形成泄压孔与开口后的制作过程的剖面示意图。图6为本专利技术的第二实施例的流体喷射装置的上视图。图7A根据本专利技术的第三实施例的流体喷射装置的上视图。图7B为根据本专利技术的第三实施例的流体喷射装置于未形成导流道与流体腔前的制作过程的剖面示意图。图7C为根据本专利技术的第三实施例的流体喷射装置于未形成喷孔前的制作过程的剖面示意图。图7D根据本专利技术的第三实施例的流体喷射装置沿图7A中7D-7D截取的剖面示意图以及形成导流道、流体腔与喷孔后的制作过程的剖面示意图。附图标记说明现有技术部份(图1～图4)1、1’～飞行距离；2～纸张；3～喷射装置；10～流体喷射装置；12～基底；14～歧管；16、32～流体腔；18～结构层；20～电阻加热元件；22～保护层；24、44～喷孔；26、28、38、40～气泡；30、42～液滴；34～流体腔末端；36～残余气泡；α～喷射角度；d～液滴偏移量。本专利技术实施例部份(图5A～图5D、图6以及图7A～7D)50、80～基底；52～歧管； 55～牺牲层；54、82～流体腔；56、86、86’～结构层；58～电阻加热元件；60、88～保护层；62、90～喷孔；64～泄压孔；66～开口；68～流体腔末端；81～牺牲层；81’～凹槽；84～导流道。具体实施例方式实施例1请参阅图5A与图5D，说明本实施例流体喷射装置的结构特征。其中图5D为图5A图沿5D-5D截取的剖面图。如图5D所示，本流体喷射装置于流体腔54的末端处68形成有一开口66，开口66穿过结构层56并通过泄压孔64与流体腔末端处68连通，其中泄压孔64的等效半径小于喷孔62。接下去如图5A所示，在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体喷射装置，包括：一基底；一流体腔，形成于所述基底中；一结构层，覆盖于所述基底与所述流体腔上；至少一喷孔，穿过所述结构层并与所述流体腔连通；以及一开口，穿过所述结构层并与所述流体腔末端连通，且两 者的连通处构成一泄压孔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马国栋，李英尧，胡宏盛，
申请(专利权)人：明基电通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]