一种用于喷墨打印头的喷孔板及其制造方法技术

一种制造用于喷墨打印机的喷孔板（４０）的方法。喷孔板确定了喷孔（４２、４４）和相连接的墨室（６０、６２）这两者。喷孔板的结构允许在同一个打印头（２６）上的一个墨室（或喷孔）比其它或紧挨着第一墨室的另一个墨室（或喷孔）更深些，如果需要，还可更宽些和更长些。类似地，传递油墨到第一墨室（６０）的一个通道（６４）的结构根据需要可以比该喷孔板中的另一个通道（６６）更深些或更浅些。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【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机，具体来说涉及插入用于这些打印机中的墨盒的打印头中的喷孔板。一台打印机包括一个或多个含墨的墨盒。按某些设计，墨盒具有若干分立的、油墨颜色多于一种的墨池。每个墨池都经一个导管连接到一个打印头上，打印头安装到墨盒的主体上。对打印头进行控制，以便可从打印头向打印介质(如纸)喷出微小的墨滴，而所说的打印介质通过打印机前移。对墨滴的喷射进行控制，使墨滴可在纸上形成可识别的图像。通过在一个喷孔板上形成的喷孔排出墨滴，喷孔板覆盖打印头的绝大部分。喷孔板一般粘结到打印头的一个油墨阻挡层的上部。这个阻挡层的形状确定了各个墨室。每个墨室与排出墨滴的喷孔对齐，并且和所说的喷孔连成一体。通过一个热换能器(如一个薄膜电阻器)从墨室排出墨滴。该电阻器放在一个绝缘基片上，最好是在上边生长有一个绝缘层(如二氧化硅)的一个常用的硅晶片。电阻器覆盖有适宜的钝化层和其它层，这在本领域中是公知的，并且例如在美国专利第4719477中进行了描述，在这里对其进行了参照引用。用一个电流脉冲有选择地驱动(加热)该电阻器。来自于电阻器的热量足以在三个墨室内形成一个蒸汽气泡，借此迫使一个墨滴穿过相关的喷孔。在每个墨滴排出后，用通过与墨池油墨导管相连的一个通道流入墨室的油墨重新填充墨室。使用至少三种不同颜色的油墨青、黄、品红，就可以实现在白色介质上的彩色打印。可以组合这三种颜色以形成黑色。但为了提高打印效率，一般要提供单独的黑色油墨源。一般来说，除了其它因素外，只要精确控制从打印头排出的各个墨滴的体积，就可以改善打印质量。具体来说，在相对于另一种颜色墨滴的体积可以控制一种颜色墨滴的体积的情况下，就可以提高打印质量。例如，要产生一个蓝点，就要将一个青色油墨墨滴和一个品红色油墨墨滴排放到打印介质的同一个位置。一个黑色点由单个黑色油墨墨滴构成。为了保证蓝点(或任何其它两种分颜色)不会不可接受地大，可以对打印头的墨室和／或喷孔进行设计，以使黑色油墨墨滴的大小大约是为青色、黄色、和品红色油墨产生的墨滴大小的两倍。喷墨打印机的另一个重要的设计考虑涉及所谓的接通能量或TOE。接通能量指的是，电阻器在一个墨室内加热足以产生用于排出一滴油墨的一个蒸汽气泡的油墨量所需的能量的数量。人们期望的是TOE最小，主要是把打印头的操作温度减至最小和避免出现和高操作温度有关的一些问题，如在油墨中产生空气气泡。墨室重新填充次数可能是和打印机的整个操作效率有关的限制因素，这是因为墨室的可填充频率限制了墨滴的可排出频率的缘故。还有一个重要的因素是墨室和连接通道的结构，所说的结构应该使重新填充墨室的油墨流尽可能快地稳定下来，从而使喷出的墨滴不会受到墨室中的油墨的任何波动的影响。满足上述设计考虑的一个途径是改进喷孔、墨室、和油墨通道的形状。在过去，所加的阻挡层是一个单层，它在整个打印头区有一个均匀的深度，而所说的墨室是在阻挡层中形成的。把一个均匀深度的喷孔板固定到阻挡层上。结果，热衷于修改一个墨室相对于另一个墨室的形状的设计人员受到了限制，只可修改墨室的长度或宽度。类似地，通过改变直径而不是改变深度，可以相对于另一个喷孔的大小改变一个喷孔的大小。本专利技术扩大了喷墨打印头设计人员的选择范围。本专利技术涉及一种用于制造喷墨打印机的喷孔板的方法，所说的喷孔板限定了喷孔和墨室这两者。该喷孔板的结构允许在同一个打印头内的一个墨室比另一个墨室更深(如果期望，还可以更宽和更长)，所说的另一个室可以紧挨着所说的第一个墨室。类似地，传递油墨到第一室的通道的结构相对于在该打印头上的另一个通道的结构来说可以根据需要变得更深或更浅。结合一个喷墨墨盒的优选实施例可以最好地理解本专利技术的优点，所说的喷墨墨盒携带的墨池由四种颜色组组成青色、黄色、品红色、和黑色。可以让墨室、通道、和／或喷孔的一个颜色组相对于这样的另一个颜色组作出由本专利技术提供的墨室、通道、和喷孔的形状变化。例如，可使和黑色油墨有关的墨室比和青色油墨有关的墨室更深些。实施本专利技术的一个优选实施例使用一层光刻胶材料作为喷孔板和阻挡层。用电磁辐射(例如紫外光)照射这种材料，使整个喷孔板区的辐射强度发生改变，于是就改变了在该层中发生的聚合交联的深度。经过对用于照射控制的掩膜(一个或多个)进行安排，就可以在同一个喷孔板上选择不同大小的墨室，等。在研究了本说明书的下面的部分和附图后，本专利技术的其它优点和特征将变成清楚明白。附图说明图1是携带一个打印头的喷墨墨盒的透视图，该打印头有一个按本专利技术的优选实施例形成的喷孔板。图2是一个打印头的放大的平面图，描述的是和在墨盒中携带的4种油墨颜色有关的一个4个喷孔组的安排。图3是沿图2的3－3线取的打印头的放大剖面图，表示按照本专利技术的一个优选实施例制造的一个喷孔板。图4－5表示按照本专利技术制造一个喷孔板采用的优选步骤。图6是表示按照本专利技术制造的一个打印头和喷孔板的另一个优选实施例的剖面图。现在参照附图1，在一个喷墨墨盒20上实施本专利技术的一个优选实施例。喷墨墨盒20包括塑料主体22，主体22包括液体油墨墨池，用于分开地包含四种油墨源青、黄、品红、和黑色油墨。对主体22进行成形，使其具有一个向下延伸的首部24。打印头26固定到首部24的下侧。打印头形成有微小的喷孔，从喷孔可向打印介质喷射墨滴。如图2所示，喷孔是分组安排的，每组有几个单个的喷孔青组30、黄组32、品红组34、和黑组36。每个组都传递和它的组名相关的油墨颜色。图2描绘的是打印头的外表面，它由下面将更加全面描述的并且按照本专利技术形成的一个喷孔板40(图3)覆盖。然而，这里值得注意的是，术语“喷孔板”在下面试图意指一个单元部件，这个单元部件将把喷孔、墨室(因此省去了一个单独的阻挡层)、和在至少一个实施例中的打印头的通道都组合在一个层内。图3表示的是沿图2的3－3线取的打印头26的一个剖面图，由此描述了黑色喷孔组36的一个喷孔42，和品红喷孔组36的一个喷孔44。打印头包括一个具有硅基底50的基片48，它最好是一个在上边生长有一个绝缘层例如二氧化硅的常规硅晶片。如在现有技术例如美国专利第4719477号中所述的，该基片包括一层电阻材料，例如钽铝，这种电阻材料的一些部分52通过一些导电层分别连接到挠性电路54(图1)上的一些接线上，所说的电路54安装到墨盒20的外部。这些接线终止在触点56，触点56与打印机托架(未示出)上的类似触点配接，打印机托架上的触点例如又通过一个带形多芯导线连接到打印机的微处理器。现回到图3，电阻层的各个部分52在下面将称之为电阻器52，电阻器52是总括起来称之为基片48的控制层58的一部分，它包括钝化层和其它层，例如在美国专利第4719477号中所述的。喷孔板40是固定到控制层上的一个整体式部件，并且对于每个喷孔来说都包括与喷孔连成一体的因此和喷孔液体连通的并且位于下边的墨室。图3表示的是一个有代表性的“有色”室60(连接到品红油墨墨池)和一个有代表性的“黑色”室62(连接到黑色油墨墨池)。用一个电流脉冲有选择地驱动(加热)电阻器52。来自于电阻器的热量要足以在选定的一些墨室60、62中蒸发某些油墨，借此迫使一个墨滴穿过相关的喷孔44、42。在每个墨滴喷出后，用通过与相应的墨池相连的一个通道流入墨室中的油墨重新填充该墨室。在图3中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造用于喷墨墨盒（２０）的喷孔板（４０）的方法，包括如下步骤： 在一个基片（４８）上提供一个光刻胶材料层（８０），层（８０）有一个外表面（６８）和一个深度； 照射光刻胶层，以确定至少两个环形部分（７２、７６），这两个环形部分从所说的外表面延伸进所说层中的深度应使一个环形部分的深度大于另一个环形部分的深度； 除去层中由环形部分包围的一些部分，借此确定一个喷孔（４２、４４）；和 除去层中位于环形部分和基片之间的一些部分（１０２、１０４），由此对于每个环形部分确定一个墨室（６０、６２），这个墨室与该环形部分的喷孔是连成一体的。

【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：陈健华，A克鲁兹乌里韦，
申请(专利权)人：惠普公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]