喷墨打印头和喷墨打印头的制造方法技术

一种喷墨打印头包括：　　　　形成有供应油墨的集流腔的基板；　　　　和基板以预定间隙隔开的喷嘴板，形成有供油墨喷射通过的喷嘴；　　　　用以密封基板和喷嘴板之间形成的空间的阻挡壁，从而形成充满待喷射油墨的油墨腔、和油墨腔相连的油墨通道以及将油墨通道和集流腔相连的油墨输送孔；　　　　形成在基板上并形成油墨腔、油墨通道和油墨输送孔的下壁的绝缘层，在油墨腔的下壁上形成通过加热油墨腔中的油墨而产生气泡的加热器；　　　　其中，上述油墨输送孔包括多个穿透绝缘层并将油墨通道连接于集流腔的通孔，以及多个形成在绝缘层上用以支承喷嘴板的支柱。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种喷墨打印头及其一种喷墨打印头的制造方法，具体地一种具有改进结构可以防止喷嘴板变形的喷墨打印头以及这种打印头的制造方法，上述喷墨打印头可以将油墨中的杂质过滤掉，以避免头芯片(headchip)工作间隙不会由于裂开而损坏。
技术介绍
通常，喷墨打印头是用于在记录板上所需的位置通过喷射少量油墨液滴来打印预定颜色图像的装置。根据喷墨装置，这些喷墨打印头具有两种驱动方法一种是喷墨打印头使用热驱动方法，即通过加热源在油墨中生成的气泡膨胀力喷射油墨液滴，另一种是喷墨打印头使用压电分离方法，即通过压电体的变形产生施加在油墨上的压力，从而喷射油墨液滴。以下，将详细描述热敏喷墨打印头中的喷墨装置。当具有脉冲波形的电流通过由电阻加热材料形成的加热器时，在加热器中产生热量，邻近加热器的油墨同时就会被加热到大约300℃，这样油墨就会沸腾，从而在油墨中产生气泡，气泡膨胀并在充满油墨的油墨腔内部产生压力。所以，靠近喷嘴的油墨就会以小液滴的形式通过上述油墨腔的喷嘴喷射出来。这里根据气泡的生成方向和油墨液滴的喷射方向，上述热驱动方法包括顶喷法，侧喷法和反喷法(back shooting method)。上述顶喷法是一种气泡生成方向和油墨液滴喷射方向相同的方法。上述侧喷法是一种气泡生成方向垂直于油墨液滴喷射方向的方法。上述反喷法是一种气泡生成方向和油墨液喷射方向相反的方法。使用上述热驱动方法的喷墨打印头会满足下列要求。首先，喷墨打印头的制造更加简单，成本更低，从而使之大量生产成为可能。其次，为了获得高质量图像，可以抑制在邻近喷嘴之间的串音，间隔变窄，也就是为了增加每英寸点数(DPI)的数量，设置大量的喷嘴，其间间隔很窄。再次，为了实现高速打印，油墨腔喷墨之后再次充墨的时间尽可能的短，这样加热的油墨很快就冷却，从而增加驱动的频率。图1A和1B示出了使用热驱动方法的传统喷墨打印头。图1A是传统喷墨打印头结构的剖视图，图1B是美国专利NO.4,882,595公开的传统喷墨打印头喷射油墨液滴操作的截面图。参考图1A和1B，使用热驱动方法的传统喷墨打印头包括基板10；形成在基板10上并限定出油墨腔26和油墨通道24的阻挡壁14；安装在油墨腔26下面的加热器12；和带有供喷射油墨液滴29’通过的喷嘴16的喷嘴板18。当带有脉冲波形的电流通过上述加热器12，在加热器12中就会产生热量，油墨腔26中的油墨29就会被加热，从而在油墨29中产生气泡28，上述气泡继续膨胀而对油墨腔26中的油墨29产生压力，将上述油墨液滴29’从喷嘴16喷射到上述喷墨打印头外面。结果，油墨29通过油墨通道24从集流腔22补充到油墨腔26中，再次充满油墨腔26。但是，在上述传统的喷墨打印头中，上述油墨通道24或者喷嘴16很容易由于油墨29中的杂质而堵塞，使得油墨29不会很好地供应给油墨通道24或喷嘴16。而且基板10表面两侧在上述集流腔22形成的地方很容易出现裂纹，这就使得喷墨打印头的头芯片可能受损。同时，由于如上所述的喷墨打印头通过将喷嘴板18连接到基板10上得以制造，所以上述喷墨打印头的制造工序就变得复杂了，在制造过程中还很可能出现校准误差。图2示出了另一种可以解决上述问题的传统喷墨打印头，为美国专利NO.5,912,685所公开的传统喷墨打印头结构的剖视图。参考图2，上述喷墨打印头包括基板1；形成在基板1上的阻挡壁2；和阻挡壁2一起限定出油墨通道7的阻挡层3；安装在油墨腔9下面的加热器4；形成有喷嘴6的喷嘴板5。在上述结构中，油墨通过上述阻挡壁2和阻挡层3形成的油墨通道7从集流腔8进入油墨腔9。这样在油墨进入油墨腔9的时候，油墨中的杂质就被过滤掉了。但是在上述喷墨打印头，当油墨中存有大量杂质的时候，油墨通道7同样也会由于这些杂质而堵塞，所以油墨就不会再进入到油墨腔9中。同时，如前所述，基板1的两侧在集流腔8形成的地方会出现裂纹，这样喷墨打印头的制造工序就变得复杂。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有改进结构可以防止喷嘴板变形的喷墨打印头以及这种打印头的制造方法，其中上述喷墨打印头可以将油墨中的杂质过滤掉，以避免头芯片由于裂纹而受损。本专利技术的其他方面和优点将通过下列描述或者通过本专利技术的实践变得显而易见。根据本专利技术的一个方面，一种喷墨打印头包括形成有供应油墨的集流腔的基板；和基板隔开预定间隙并在其中形成有供油墨喷射通过的喷嘴的喷嘴板；用来密封基板和喷嘴板之间所形成的空间的阻挡壁，从而形成充满待喷射油墨的油墨腔、和油墨腔相连的油墨通道和将油墨通道连接到集流腔的油墨输送孔；以及，形成在基板上并且形成油墨腔、油墨通道和油墨输送孔的下壁的绝缘层，其中，形成在油墨腔下壁上的加热器加热油墨腔中的油墨并产生气泡。上述油墨输送孔包括多个穿透绝缘层并将油墨通道连接于集流腔的通孔以及多个形成在绝缘层上以支承喷嘴板的支柱。根据本专利技术的另一个方面，上述通孔的深度和上述绝缘层具有相同的深度，或者通过蚀刻绝缘层和基板的表面而具有大于绝缘层的深度。根据本专利技术的另一个方面，上述阻挡壁和支柱由聚酰亚胺制成。在根据本专利技术的喷墨打印头中，通过形成在绝缘层上的支柱可以防止喷嘴板向下变形，油墨通过绝缘层上的通孔过滤杂质并供应到油墨腔。另外，可以防止由于基板表面产生裂纹而对头芯片造成损坏。根据本专利技术的另一方面，一种喷墨打印头的制造方法包括在基板表面上形成绝缘层并在绝缘层上形成加热器；在绝缘层内形成多个具有预定深度的槽；形成可限定出油墨腔、油墨通道、油墨输送孔的阻挡壁；在形成有上述槽的绝缘层上形成多个支柱；在形成有阻挡壁和支柱的绝缘层上涂覆预定的材料；平整阻挡壁和支柱的顶面；在阻挡壁和支柱顶面形成喷嘴板；形成集流腔，利用该集流腔，通过蚀刻基板的背面而使上述填充在槽中的预定材料暴露在外；通过去掉利用喷嘴和集流腔而暴露在外的预定材料，形成上述油墨腔、油墨通道和油墨输送孔。这里，形成阻挡壁也可包括在上述绝缘层上形成预定材料层并通过对上述材料层形成构图而形成上述阻挡壁和支柱。上述材料层有可能由聚酰亚胺制成。根据本专利技术另一方面的喷墨打印头的制造方法，喷墨打印头进行整体制造(monolithically manufactured)，这样就可以简化喷墨打印头的制造工序，并可以防止在喷嘴板连接到基板的过程中发生校准误差。根据本专利技术的另一方面，一种喷墨打印头包括形成有供应油墨的集流腔的基板；具有喷嘴的喷嘴板；在基板和喷嘴板之间形成的阻挡壁，从而形成和上述集流腔以及喷嘴相连的油墨腔；多个形成在油墨腔内的支柱，它们设置在基板和喷嘴板之间，彼此间隔开，相对基板支承喷嘴板。根据本专利技术的另一方面，一种喷墨打印头包括形成有供应油墨的集流腔的基板；具有喷嘴的喷嘴板；在基板和喷嘴板之间形成的阻挡壁，从而形成和上述对应集流腔以及喷嘴相连的油墨腔和油墨输送孔；多个形成在油墨腔内的支柱，其设置基板和喷嘴板之间并和上述阻挡壁间隔开，相对基板支承喷嘴板。根据本专利技术的另一方面，一种喷墨打印头包括形成有供应油墨的集流腔的基板；在基板表面形成并至少具有一个和上述集流腔连通的通孔的绝缘层；具有第一和第二喷嘴的喷嘴板；形成在绝缘层和喷嘴板之间的阻挡壁，从而形成分别和喷嘴板的第一和第二喷嘴相连通的第一和第二油墨腔；和上述通孔相连通的油墨输送孔部分；设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金振铉，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：