具有凸形壁气泡腔室的喷墨打印头制造技术

在喷墨打印头中，基本上为矩形的加热器元件具有长度尺寸和宽度尺寸，这些尺寸限定了大于约２．０的纵横比。具有弯曲或凸形壁部的气泡腔室局部包围着该加热器元件。限定了凸形壁部的圆弧的半径大于宽度尺寸的一半同时小于长度尺寸的一半，并且凸形壁部没有与加热器元件的周边重叠。喷墨孔穿过覆盖着气泡腔室的喷嘴板的厚度，并且位于加热器元件上方。因此，气泡腔室可以具有与凸形壁部连接的矩形壁部，并且任一部分可以占据着气泡腔室的终端。优选的长度和宽度尺寸为３５和１３微米或４０和１０微米，并且半径大约为１６微米。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及喷墨打印头。具体地说，本专利技术涉及具有局部包围着矩形加热器元件的气泡腔室的布置。
技术介绍
喷墨打印机的技术相对是公知的。一般来说，通过在精确的时刻从打印头喷射出墨滴使它们在所要求的位置处击打打印介质来产生出图像。打印头由可动打印滑架支撑在设备例如喷墨打印机内，并且使之相对于前进的打印介质往复运动并且在按照微处理器或其它控制器的命令按时喷射出墨滴。墨滴喷射的定时与所要打印的图像的象素图案对应。除了打印机之外，结合了喷墨技术的类似设备包括传真机、多功能机、照片打印机和绘图机等。传统的热喷墨打印头包括通向当地或远程彩色或单色墨水供应源的通道、加热器片、阻挡层、安装或形成有加热器片的喷嘴或喷孔板、以及输入/输出连接器例如带状自动连接(TAB)电路，用于在使用期间使加热器片与打印机电连接。加热器片通常又包括通过沉积、掩蔽和蚀刻技术构造在基底例如硅上的多个薄膜电阻或加热器元件。为了打印或喷射出单个墨滴，给各个加热器单独提供预定量电流以迅速加热少量墨水。这使得墨水在当地气泡腔室(在加热器和喷嘴板之间)中蒸发，并且通过喷嘴板朝着打印介质喷射。墨水腔室的形状通常与其附属的加热器的形状和取向一致。问题是，当加热器和气泡腔室两者都为矩形形状时，会在气泡腔室中产生出停滞区域并且捕获在墨水中的气泡。随着时间流逝，所捕获的气泡积累并且长得足够大，从而妨碍了正确的热交换。最终，加热器失效或者功能型变差。因此，需要防止在喷墨打印头中的气泡形成和积累。
技术实现思路
通过应用与下面所述的具有弯曲壁气泡腔室的打印头相关的原理和教导可以解决上述和其它问题。在一个实施方案中，本专利技术教示了一种具有基本上为矩形的加热器元件的喷墨打印头。通过将长度除以宽度尺寸，该加热器元件具有大于约2.0的纵横比。更具体地说，它具有大约为4.0或5.0或大于约2.5的纵横比。具有弯曲或凸形壁部的气泡腔室局部包围着该加热器元件。弯曲壁部的弧的半径大于加热器元件的宽度尺寸，而小于长度尺寸，并且任何弯曲壁部都不与加热器元件的周边重叠。在另一个实施方案中，半径大于宽度尺寸的一半而小于长度尺寸的一半，并且任何凸形壁部都不与加热器元件的周边重叠。穿过覆盖着气泡腔室的喷嘴板厚度的喷孔的喷墨侧直接位于加热器元件上方。优选的长度和宽度尺寸为大约35和13微米或40和10微米，并且半径大约为16微米。气泡腔室可以形成在喷嘴板中、在限定了该加热器片的多个层中、或在位于喷嘴板和加热器片之间的阻挡层中。在本专利技术的其它方面中，气泡腔室包括与凸形壁部分连接的矩形壁部分，并且任一部分可以占据着气泡腔室的终端。矩形部分的角部区域可以包括斜切面、倒角切面或其它切面。在任一气泡腔室的实施方案中，穿过其中一个气泡腔室壁的墨流通道具有与加热器元件的长度尺寸基本上平行的主墨流方向。两个基本上平行的墨流壁限定了该主方向，并且与长度尺寸基本上平行并且与墨水通道的纵向尺寸基本上垂直。与气泡腔室类似，墨流通道可以形成在喷嘴板中、在限定了加热器片的多个层中、或在位于喷嘴板和加热器片之间的阻挡层中。还披露了用于容纳所述打印头的喷墨打印机。本专利技术的这些和其它实施方案、方面、优点和特征将在下面的说明书中阐述，并且本领域普通技术人员将通过参照本专利技术的以下说明和参考附图或通过本专利技术的实践了解其一部分。通过在所附权利要求中所具体指出的手段、方法和组合可以实现和获得本专利技术的这些方面、优点和特征。附图说明图1a为根据本专利技术教示的具有弯曲或凸形壁部的喷墨打印头气泡腔室的示意性顶视图；图1b为图1a的喷墨打印头气泡腔室沿着1b-1b线剖开的局部侧视图；图2为根据本专利技术的可选实施方案的具有圆形弯曲壁部和矩形壁部的喷墨打印头气泡腔室的示意图；图3为根据本专利技术的可选实施方案的具有椭圆凸形壁部和矩形壁部的喷墨打印头气泡腔室的示意图；图4为根据本专利技术教示的具有加热器片的喷墨打印头的透视图，该加热器片具有带有凸形壁部的气泡腔室；图5为根据本专利技术教示的用于容纳具有带有凸形壁部的气泡腔室的喷墨打印头的喷墨打印机的透视图；图6为根据本专利技术教示的形成加热器元件的加热器片的多层薄膜层的透视图；并且图7为根据本专利技术教示的具有凸形壁部的喷墨打印头气泡腔室的可选实施方案的示意图。具体实施例方式在优选实施方案的以下详细说明中，参照了形成其一部分的附图，并且在这些附图中以举例说明的方式显示出可以实施本专利技术的具体实施方案。对这些实施方案进行足够详细的说明以使得本领域普通技术人员能够实施本专利技术，但是要理解的是可以采用其它实施方案，并且可以在不脱离本专利技术的范围的情况下作出处理或其它变化。因此下面详细说明不是进行限定，本专利技术的范围只是由所附权利要求及其等同方案所限定。根据本专利技术下面对具有弯曲壁部的喷墨打印头气泡腔室进行说明。参照图1a和1b，用于在喷墨打印头中加热墨水的加热器元件10具有由长度为l并且宽度为w的周边16限定的基本上呈矩形的形状。在一个实施方案中，长度尺寸与宽度尺寸的纵横比大于约2.0。在另一个实施方案中，纵横比大于约2.5。优选的是，长度尺寸大约为35.6微米，而宽度尺寸大约为13.2微米。在另一个实施方案中，纵横比大约为4.0。具体地说，长度尺寸大约为40微米，而宽度尺寸大约为10微米。在另外的实施方案中，纵横比大约为5.0或更大。具有弯曲壁部14的气泡腔室12包围着加热器元件的一部分。在横截面(图1b)中，弯曲壁14上升至加热器元件10上方，从而提供一腔室，在该腔室中如在本领域中所公知的一样可以将墨水加热至形成气泡。半径R限定了气泡腔室的尺寸。在该实施方案中，由于弯曲壁部几乎限定出一个完整的圆，所以该半径对应于在点a和b之间沿着逆时针方向的弧的半径。在一个实施方案中，该半径大约为16微米。具体地说，它大约为15.5微米。因此，该弧的半径超过加热器元件的宽度尺寸同时不超过长度尺寸。更具体地说，半径超过宽度尺寸的一半，同时不超过长度尺寸的一半。这样，气泡腔室的弯曲壁部不会完全包围加热器元件，也不会与现有技术设计一样模仿加热器元件的形状。另外，由于气泡腔室通常位于加热器元件的表面38上方，所以普通技术人员应该知道，与各种现有技术的气泡腔室设计不同，任何弯曲壁部分都不与加热器元件的周边或任何其它部分重叠。在另一个实施方案中，弯曲壁部可以不是圆。例如，参照图7，弯曲壁部可以通过在点A至F之间形成一系列直的壁段75-1至75-5来近似。因此，换句话说该弯曲壁部可以被称为凸形壁部(凸形是相对于加热器元件在气泡腔室中的位置的术语)，并且可以由大体上为圆形或弯曲的壁或近似曲线的一系列基本上直的壁构成。通过这些凸形壁部分，接近通过所有点A-F的圆弧的半径R仍然限定了气泡腔室的尺寸，并且R仍然大于加热器元件的宽度尺寸并且小于长度尺寸，它也大于宽度尺寸的一半且小于长度尺寸的一半。虽然显示出五个直壁，但是由本专利技术想到的其它实施方案包括三个、四个、六个壁或多个的壁段。本领域普通技术人员将理解的是，气泡腔室具有的直壁越多，则对具有把半径为R的圆弧的近似就越好。相反，普通技术人员了解，越少的直线将形成更少的近似，并且圆弧可以只是穿过限定了直线段的点的两个。在气泡腔室上方为喷嘴板18，它作为一系列聚合物或其它材料的层或者作为由环氧树脂等紧固的离散部件而形成。在一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨打印头，包括：基本上为矩形的加热器元件，其周边具有这样的长度和宽度尺寸，即，所述长度尺寸和所述宽度尺寸的纵横比大于约２．０；气泡腔室，它具有局部包围着所述加热器元件的凸形壁部，所述凸形壁部具有半径大于所述宽度尺寸的大 约０．５并且小于所述长度尺寸的大约０．５的弧，而且所述凸形壁部不与所述加热器元件的周边重叠；以及具有厚度的喷嘴板，其中具有喷孔，所述喷孔的喷墨侧直接位于所述加热器元件上方。

【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：JH鲍尔斯，
申请(专利权)人：莱克斯马克国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]