具有凹陷狭槽末端的打印头制造技术

在实施例中，形成打印头的方法包括在基板的正面表面上形成薄膜层及多个流体通道和喷射室。该方法还包括通过基板从背面表面向正面表面形成狭槽，其中，背面和正面表面一般地彼此相对。该狭槽具有沿着基板的长轴延伸的长度和沿着基板的短轴延伸的宽度。该方法包括在狭槽的两端处向基板的背面表面中形成凹陷区，其延伸超过狭槽的长度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有凹陷狭槽末端的打印头
技术介绍
诸如喷墨式打印系统中的打印头之类的流体喷射装置通常使用热敏电阻器或压电材料薄膜作为流体室内的致动器以从喷嘴喷射流体滴(例如，墨)。在任一种情况下，流体通过流体狭槽从储存器流入流体室中，所述流体狭槽延伸通过一般地在其上面形成有所述室和致动器的基板。开槽技术的进步已使得能够实现较窄的狭槽，这提供显著的经济优点。然而，对较窄狭槽与打印头内的其他特征尺寸的缩小的一个权衡是基板易碎性的增加。例如，这些较小尺寸可导致源自于在基板背面的狭槽末端的硅基板中的裂纹。 【附图说明】 现在将以示例的方式参考附图来描述本实施例，在所述附图中:图1示出了根据实施例的适合于实现具有带有凹陷狭槽末端的基板的流体喷射装置的喷墨式打印系统的框图；图2示出了根据实施例的实现为能够在示例性打印系统中使用的打印盒的流体供应装置的示例；图3示出了根据实施例的沿着图2中的线a-a截取的示例性打印盒的一部分的截面图；图4-7示出了根据实施例的用于在打印头的基板中形成具有凹陷末端区的流体搬运狭槽的示例性过程；图8a和Sb示出了根据实施例的从图示出示例性凹陷区域的基板的背面看的平面图；图9-12示出了根据实施例的用于在打印头的基板中形成具有凹陷末端区的流体搬运狭槽的另一示例性进程；图13a和13b示出了根据实施例的从图示出示例性凹陷区域的基板的背面看的平面图；图14和15示出了根据实施例的形成具有带有凹陷末端区的流体搬运狭槽的打印头的示例性方法的流程图。 【具体实施方式】 概述如上所述，用于在流体喷射装置(例如，打印头)的基板中制造狭槽的改进技术已使得能够实现较窄的狭槽。通常，使用集成电路和MEMS技术的混合体来制造打印头特征，诸如流体滴喷射致动器(例如，热敏电阻器、压电薄膜)、流体启动室(firing chamber)以及流体导管(包括流体狭槽)，其将来自供应储存器的流体按路线发送到启动室。使得能够实现较窄狭槽的改善流体狭槽制造工艺包括例如将氟基化学作用用于Si (硅)的等离子体蚀刻和激光加工。 虽然较窄的狭槽提供各种经济优点，但其还可以对打印头基板的增加的易碎性有所贡献。较窄的狭槽使得能够实现其他打印头特征、诸如狭槽节距、外肋材(rib)和粘合线的尺寸的减小。来自缩窄狭槽和相关尺寸减小的打印头基板中的增加的易碎性通常表现为硅基板中的裂纹。此类裂纹常常源自于在基板背面上的狭槽末端。 本公开的实施例提供了导致具有增加强度的基板的用于窄狭槽的狭槽设计和制造方法。公开的狭槽设计和方法在保持正面基板强度并使得能够实现窄狭槽几何结构和紧密狭槽节距的同时增加背面基板强度。基板强度的增加减少了源自于基板的背面中的狭槽末端处的裂纹。这种解决方案改善了诸如喷墨式打印机的流体喷射系统中的打印头制造生产线良品率和总体产品可靠性。 在一个示例性实施例中，形成打印头的方法包括在基板的正面表面上形成薄膜层及多个流体通道和喷射室。该方法还包括通过基板从背面表面向正面表面形成狭槽。背面和正面表面一般地彼此相对，并且通过基板形成的狭槽具有沿着基板的长轴延伸的长度和沿着基板的短轴延伸的宽度。该方法包括在狭槽的两端处向基板的背面表面中形成凹陷区。该凹陷区延伸超过狭槽的长度。 在另一不例性实施例中，打印头包括具有一般地相对的正表面和背表面的基板。打印头包括通过正表面和背表面之间的基板且沿着基板的长轴延伸的狭槽。在狭槽的每个末端处，基板包括被形成为背表面中的凹陷末端区。 说明性实施例图1示出了根据本公开的实施例的适合于实现具有带有如本文公开的凹陷狭槽末端的基板的流体喷射装置(例如，打印头)的喷墨式打印系统100的框图。在一个实施例中，喷墨式打印系统100包括具有控制器104的打印引擎102、安装组件106、一个或多个可替换供应装置108 (例如，打印盒)、介质传送组件110以及向喷墨式打印系统100的各种电气部件提供功率的至少一个电源112。喷墨式打印系统100还包括一个或多个打印头114(流体喷射装置)，其通过多个喷嘴116 (也称为孔口或钻孔)朝着打印介质118喷射墨或其他流体的小滴从而打印到介质118上。在一些实施例中，打印头114可以是墨盒供应装置108的组成部分，而在其他实施例中，可将打印头114安装在安装组件106的打印杆(未示出)上并耦合到供应装置108 (例如，经由管)。打印介质118可以是任何类型的适当片材或卷材料，诸如纸张、卡片纸、透明胶片、聚酯薄膜、聚酯、胶合板、泡沫板、织物、帆布等。 在本实施例中，如下面一般地相对于图1一 15所讨论的，打印头114包括通过使得电流通过热敏电阻器喷射元件以产生热量并使启动室内的流体的一小部分蒸发而从喷嘴116喷射流体滴的热喷墨(TIJ)打印头。然而，打印头114不限于被实现为TIJ打印头。在其他实施例中，例如，可以将打印头114实现为压电喷墨(PIJ)打印头，其使用压电材料喷射元件来产生压力脉冲以迫使墨滴从喷嘴116压出。在任何情况下，如下面更详细地讨论的，打印头114被设计并制造成包括在狭槽的末端处具有凹陷区的流体搬运狭槽。喷嘴116通常沿着打印头114被布置成一个或多个列，使得墨从喷嘴的适当顺序喷射促使字符、符号或其他图形或图像随着打印头114和打印介质118相对于彼此移动而被打印在打印介质118上。 安装组件106使打印头114相对于介质传送组件110定位，并且介质传送介质110使打印介质118相对于打印头114定位。因此，在打印头114与打印介质118之间的区域中邻近于喷嘴116定义打印区120。在一个实施例中，打印引擎102是扫描式打印引擎。同样地，安装组件106包括用于使打印头114相对于介质传送组件110移动以扫描打印介质118走纸机构(carriage)。在另一实施例中，打印引擎102是非扫描式打印引擎。同样地，安装组件106相对于介质传送组件110将打印头104固定在规定位置，而介质传送组件110相对于打印头114对打印介质118进行定位。 电子控制器104通常包括标准计算系统的部件，诸如处理器、存储器、固件及其他打印电子装置以便与供应装置108、一个或多个打印头114、安装组件106以及介质传送组件110通信并对其进行控制。电子控制器104从诸如计算机之类的主机系统接收数据122并临时地将数据122存储在存储器中。数据122表示例如要打印的文档和/或文件。同样地，数据122形成用于喷墨式打印系统100的打印作业，其包括一个或多个打印作业命令和/或命令参数。使用数据122，电子控制器104控制打印头114以在打印介质118上形成字符、符号和/或其他图形或图像的定义图案从喷嘴116喷射墨滴。 图2示出了根据本公开的实施例的被实现为能够在示例性打印系统100中使用的打印盒108的流体供应装置108的示例。打印盒108 —般地包括盒主体200、打印头114以及电接点202。盒主体202支撑打印头114和电接点202，通过该电接点202提供电信号以激活从所选喷嘴116喷射流体滴的喷射元件(例如，电阻加热元件)。盒108内的流体可以是在打印过程中使用的任何适当流体，诸如各种打印流体、墨、预处理组合物、定影剂等。在一些示例中，该流体可以是除打本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成打印头的方法，包括：在基板的正面表面上形成薄膜层及多个流体通道和喷射室；通过基板从背面表面向正面表面形成狭槽，背面和正面表面一般地彼此相对，其中，所述狭槽具有沿着基板的长轴延伸的长度和沿着基板的短轴延伸的宽度；以及在狭槽的两端处向基板的背面表面中形成凹陷区，其延伸超过狭槽的长度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种形成打印头的方法，包括: 在基板的正面表面上形成薄膜层及多个流体通道和喷射室； 通过基板从背面表面向正面表面形成狭槽，背面和正面表面一般地彼此相对，其中，所述狭槽具有沿着基板的长轴延伸的长度和沿着基板的短轴延伸的宽度；以及 在狭槽的两端处向基板的背面表面中形成凹陷区，其延伸超过狭槽的长度。2.如权利要求1所述的方法，还包括: 在形成狭槽之前，在背面表面上形成掩膜层；以及 将掩膜层图案化以产生背面表面的暴露区，该暴露区足以涵盖凹陷区及狭槽的长度和览度。3.如权利要求2所述的方法，还包括: 在将掩膜层图案化之后，从背面表面去除基板材料以在基板中形成具有狭槽的长度和宽度的沟槽。4.如权利要求3所述的方法，还包括: 在形成沟槽之后，对暴露区进行湿法蚀刻以从超过沟槽的两端且从沟槽内去除附加基板材料以形成凹陷区 和延伸到正面表面的狭槽。5.如权利要求2所述的方法，其中，将掩膜层图案化包括使用选自包括激光加工和干法蚀刻的组的过程进行图案化。6.如权利要求3所述的方法，其中，去除基板材料以形成沟槽包括使用选自包括激光加工和干法蚀刻的组的过程来去除基板材料。7.如权利要求1所述的方法，还包括: 在形成狭槽之前，在背面表面上形成图案化硬掩膜层，其留下足以涵盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：R里瓦斯，E弗里伊森，T麦马康，DW舒尔特，DD哈尔，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国;US