喷墨打印机的喷墨装置制造方法及图纸

喷墨打印机用喷墨装置，包括选择性形成于一基底上并用于发热的电阻层；一对形成在电阻层上向电阻层提供电能的电极；一覆盖在该对电极和电阻层上的保护层；一形成于保护层上的加热室隔层；在保护层上的加热区上形成的加热室，多层薄膜制成各具有不同热膨胀系数的多个夹层，形成在多层薄膜上的墨液隔层限定一墨液腔，在墨液隔层上形成的喷嘴板带有喷孔，及向该对电极供应相反极性电能的电源连接装置。（*该技术在2017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适用于喷墨打印机的喷射装置，尤其是指能够实现增强打印功能的喷射装置，它采用多层薄膜制成各自具有不同的层间热膨胀系数的多个夹层。下面参照附附图说明图1描述常规的喷墨打印机的结构及其工作原理。喷墨打印机具有CPU10，用于从主计算机(图中未示)的打印机接口接收一个信号，从存贮有控制打印机和整个系统的初始值的EPROM11中读出一个系统程序，分析这些已存入的值，然后根据程序的内容输出控制信号；ROM12用于存储控制程序和一些字体；RAM13用于在系统工作期间临时存贮数据；ASIC电路20包含大部分CPU逻辑控制电路，用于从CPU10向各外部设备传输数据；输送头驱动器30，根据由ASIC电路20输出的CPU10的控制信号控制墨盒31的操作；主电机驱动器40用于驱动主电机41，并且防止墨盒31的喷嘴暴露在空气中；回车电机驱动器50用于控制回车电机51的操作；以及换行电机驱动器60用于控制换行电机61的操作，这种电机是送/退纸用的步进电机。在上述装置的工作期间，由主计算机发出的打印信号通过打印机接口输出，根据CPU10的控制信号输送到各电机41，51和61，执行打印操作。此时，从其喷嘴内的多个开孔中喷撒出去，墨盒31喷射墨汁形成墨点。图2中所示的墨盒31包括形成墨盒外轮廓的外壳1，内有盛放泡沫填料的舱2，用于容纳墨液。在墨盒31中还包括一个输送头3，如图3所详细示出的，它具有一个清除墨液中杂质的过滤器32；一个存放过滤后的墨液的输墨管33；一个使墨液从输墨管33传送到基片的墨液腔(见图5)的墨通孔34；和一个带有多个开孔的喷嘴板111，用于将从墨通孔34中输送到墨液腔内的墨液喷射到打印媒介(例如一张纸)上。如图4所示，除了墨通孔34外，输送头3还包括多个墨管37，墨液经过墨管从墨通孔传送到喷嘴板111的各开孔处；多个喷嘴110用于将由墨管37输送来的墨液喷射出去；以及包括多个向芯片35供电的电连接件38。如图5所示，输送头3包括一个电阻层103，它在位于硅基底101上的氧化硅(SiO2)层102上形成，并且由电能加热；电阻层103上形成有一对电极104和104′，电能由其提供；在这对电极104、104′和在电阻层103上形成有一保护层106，用于防止加热区105由于与墨液的化学反应而受到的侵蚀/损坏；墨液腔107通过加热区105的加热产生气泡；墨液隔层109用于限定流入墨室107的墨液的空间，类似隔板的作用；还具有一个带开孔110的喷嘴板111，在墨液腔107内，利用体积的突变也就是说气泡将墨液喷射出来。这里的喷嘴板111和加热区105各自具有规定的空间。电极对104和104′与一个端子电连接(未示出)，然后又连接到输送头控制器(图1)，从而驱动墨液从各喷嘴开孔中喷射出来。如上所述的传统的喷墨设备的操作情况如下。输送头驱动器30传输电能到要打印的点阵处的该对电极104和104′，这种驱动操作是受CPU10的打印机端口发出的打印控制命令控制的。所述功率在预定时间内经过确定的一对电极104和104′传，并产生电阻热(单位为焦耳)加热所述加热区105，此时P＝I2R。加热区105被加热到500℃-550℃，这个热传导到保护层106上。当热传导到直接湿润该保护层的墨液时，由蒸汽压力产生的气泡分布集中在加热区105的中间，并且是对称分布的(见图6)。因此墨液被加热，形成气泡，所产生的气泡导致加热区105上的墨液的体积改变，这个体积变化使墨液从喷嘴板111的开孔110中喷射出来。此时，如果中断同电极104和104′提供电能，加热区105立即冷却，于是膨胀的气泡收缩，返回原来的墨液状态。因此墨液经过膨胀及喷射后，呈点状由喷嘴板的开孔向外喷射到打印介质上，靠其表面张力形成一图象。如此，随着气泡的排出，内压下降，于是促使墨液从贮墨的容器内经过墨通孔补充到墨液腔内。但是，上述构造的常规的喷墨装置具有若干不足之处。首先，由于气泡是通过高温加热墨液而产生，墨液本身存在着热变化，由于气泡的冲击波，使输送头的寿命下降。第二，墨液和保护层106之间相互产生电感应，由于加热区105和电极104、104′的交界处产生离子迁移，容易导致腐蚀，进一步使输送头的寿命下降。第三，由于气泡形成在盛放墨液的墨液腔内，增加了墨液腔再补料的时间。第四，气泡的形状影响墨滴的进给、圆度和均匀性，因此也影响打印的质量。美国的Ahn Byung-sun的题为“喷墨打印机的喷射装置及其喷射方法”的专利申请No.介绍了一种解决上述问题的改进的喷射装置。在这篇文献中，推荐一种由具有高热传导性的均匀的材料制成的单层薄膜，例如Ag(银)、Ae(铅)、Cd(镉)、Cs(铯)、K(钾)、Li(锂)、Mg(镁)、Mn(锰)、Na(钠)、Zn(锌)。因此，尽管该薄膜的上部(与墨液腔相对)和薄膜的下部(与加热室相对)具有相同的热膨胀系数，但是由于与它们邻接的材料具有不同的热膨胀率，使薄膜上层处于低温，并且具有较小的体积变化率。因此，薄膜的上层容易出现裂纹断层现象。而且，由于相应于在薄膜的上和下部分之间的热变化的收缩率没有区别，因此将墨液从墨通孔经墨管抽吸到墨液腔内的力变小。此外，墨液膨胀之后，需经过较长时间才能返回到原来的状态，这会对墨液供给速度产生不利影响，从而降低了整体打印速度。因此，本专利技术涉及于提供一种克服现有技术存在的一个或多个缺陷的改进的喷墨打印机的喷墨装置。本专利技术的目的在于提供一种采用由多层薄膜制成的具有良好的热传导性能的多个夹层的喷墨打印机的喷墨装置，从而防止了墨液与复盖电阻层的保护层接触导致的腐蚀现象的发生，和避免了从开孔喷墨时产生的冲击损坏加热层，延长了墨盒输送头的寿命。本专利技术的另一个目的是提供一种采用由多层薄膜制成的各具有不同热膨胀系数的多个夹层的喷墨打印机的喷墨装置，它的喷射和再补墨周期缩短，因此提高了打印速度。下面将是一步说明本专利技术的特点和优点，它们在阅读和实践了本专利技术之后将变得更加易解和明确。本专利技术的目的和效果是通过说明书中关于特有结构的说明和权利要求及附图实现的。为实现依据本专利技术的目的的上述以及其它的优点，如实施例的具体说明和广义的说明，本专利技术的喷墨打印机的喷墨装置包括一个基底；一个选择性形成在该基底上的可发热的电阻层，一对形成在电阻层上的电极，为该电阻层提供电能；一覆盖在该对电极和电阻层上的保护层，用于防止腐蚀；一个形成在保护层上的加热室隔板，形成在电阻层的加热区上的加热空间，其内盛放由电阻层加热而产生热膨胀的工作液；多层薄膜，形成各具有不同的热膨胀系数的多个夹层，覆盖在加热室隔板上，将加热空间密封；墨液隔层形成在多层薄膜上，将加热空间密封；墨液隔层，形成在多层薄膜上，限定出容纳墨液的墨液腔，引导由墨管输送来的墨液；一喷嘴板形成在墨液隔层上，并且具有位于墨液腔上方的开孔，可将墨液腔内所装的墨液喷涂到打印介质上；还包括电源连接装置，向所述电极对提供相反极性的电能。多层薄膜的多个夹层根据加热空间内被加热膨胀产生的气泡量出现不同的体积变化，在多层薄膜中最上面的薄膜夹层具有最大的热膨胀系数，每个较低的夹层具有较低的热膨胀系数，照此类推，最下面的薄膜夹层具有最小的热膨胀系数。本专利技术的喷墨打印机用喷墨装置还包括形成在电阻层和基底之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨打印机用喷墨装置，包括：一个基底；一电阻层，选择性地形成在所述基底上，用于发热；一对电极，形成在所述电阻层上，用于向所述电阻层提供电能；加热室隔层，在所述电阻层的加热区上形成加热室，该加热室内容纳被电阻层加热而膨胀的 工作液；多层薄膜，由多个夹层所构成，用于覆盖所述加热室隔层，并且密封该加热室；墨液隔层，形成在所述多层薄膜上，以便限定一个容纳墨液的墨液腔，用于引导由墨管传输的墨液；喷嘴板，具有一定位的开孔，通过它将容纳于墨液腔中的墨喷射到打印 介质上；电源连接装置，用于向所述电极对提供相反极性的电能。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安秉善，
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]