一种制造用于喷墨打印盒的打印头的方法技术

一种制造用于喷墨打印盒的打印头的方法，包括：将金属薄膜沉积在心轴上；将金属薄膜与心轴分离；将金属薄膜安装在工作保持器（６００）上；调节金属薄膜，同时金属薄膜保持安装在工作保持器（６００）上；将金属薄膜层压在阻挡材料（５１５）和半导体衬底（５０５）上，以便形成打印头；以及将热量施加在打印头上，使得打印头阻挡材料（５１５）固化，并且金属薄膜粘接其上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及一种包括高分辨率打印机的部件，并且更特别是 涉及一种能够将大量点每英寸(dpi)的墨放置在介质上的高分辨率打 印才几的打印头。
技术介绍
简单来说，喷墨打印机通过经由靠近将被打印或放置标记的纸张 或其它介质保持的孔口板内的多个小孔口排出少量墨来操作。这些孔 口在孔口板内以如下方式配置，使得墨滴相对于介质的特定位置从选 择数量的孔口排出以形成所需字符或图像的一部分。在墨滴的另一次 排出之后，受控地重新定位孔口板或介质造成所需字符或图像的更多 分段的形成。另外，不同颜色的墨可连接到孔口的单独配置上，使得 孔口的有选择的启动将在介质上产生多色图像。已经采用多种机构来产生从打印头排出墨滴所需的力，这些机构 是热、压电和静电机构。虽然下面参考热喷墨排出机构进行描述，本 专利技术也可以利用其它的墨排出机构。在传统热喷墨打印机中墨滴的排出是由于将墨快速加热到超过墨 溶剂的沸点的温度以便形成墨的气泡。这种墨的快速加热通常通过将 电流脉沖经过通常是单独可寻址加热器电阻器的喷墨器通常长达1到 3毫秒。由此产生的热量耦合到保持在与加热器电阻器相关并通常称 为激发腔室的封闭区域内的少量墨上。对于打印头来说，经由多个加 热器电阻器和相关的激发腔室(可能有上百个)，每个腔室可以单独寻 址并且被造成根据打印机的指令来喷射墨。加热器电阻器在半导体衬 底上沉积，并且通过在半导体衬底上沉积的金属化物电连接到外部回 路上。另外，加热器电阻器和金属化物可通过硬和非反应钝化物的一 个或多个层保护而不受到化学品影响以及机械磨损。基本打印头结构 的另外描述可以在1998年8月Hewlett Packard Journal的第28-31页中 Ronald Askeland等人的 "The Second-Generation Termal Inkjet Structure"找到。因此，每个激发腔室的边界壁之一包括半 导体衬底(并通常是一个激发电阻器)。在一个常见应用中，带小孔的 孔口板形成与半导体衬底相对布置的激发腔室的另一边界壁。通常， 孔口板内的每个孔口相对于加热器电阻器以使得墨从孔口直接排出的 方式配置。在墨蒸气在加热器电阻器处成核并膨胀时，它将使得墨容 积移位，迫使较少的墨容积离开孔口以便介质的沉积。气泡接着破碎， 并被移位的墨容积通过激发腔室的边界壁之一内的墨供应通道从较大 墨储槽补充。由于喷墨打印机的使用者最初希望来自于打印机的更加细致的打 印输出，迫使此技术在介质上放置更高分辨率的墨滴。测量分辨率的 一种常见方式是测量打印介质的所选尺寸内沉积的墨点的最大数量， 通常由点每英寸(dpi)来表示。产生增加的点每英寸数量需要较小的 墨滴。较小墨滴指的是墨重量减小，每个墨滴的容积减小。产生低重 量墨滴需要打印头的结构较小。但是只将结构制成较小，忽视了不同 结构之间的相互作用使得打印头结构的优化非常复杂的事实。因此， 希望的是达到一种优化，使得以可接受的产量和成本来实现改进的分 辨率。传统上，用于热喷墨打印机的打印头的孔口板由金属片材形成， 片材具有从金属片材的一侧到另 一侧的多个小孔。同样越来越多地使 用聚合物材料，通过烧蚀或其它方式穿过该材料形成孔。在金属孔口 板实例中，制造工艺在如下文献中描述。参考例如Gary L. Siewell 等人的"The Think Jet Orifeice Plate: A Part WithMany Functions", Hewlett-packard Journal 1985年五月，第 33-37页；Ronald A. Askeland 等人的 "The Second-Generat ion Thermal Inkjet Structure", Hewlett-Packard Journal 1988年八月，第28-31页； 以及US专利NO. 5167776 "Thermal Inkjet Printhead Orifice Plate and Method of Manufactured为孔口板设置较大数量的孔口 (较高dpi)需要孔口直径较小并 且更加靠近隔开。但是，较小孔口直径和更加靠近隔开趋于造成孔口 板更薄。 一种US专利NO. 6402296 ( —同被转让并结合于此作为参考) 披露的600dpi的现有技术孔口板具有大约20-25微米级别的厚度。但是，薄于大约20微米的孔口板趋于过于薄膜状而难以处理、在制造过 程中容易破碎或者容易由于打印头的热处理而变形的严重缺陷。这种 孔口板通常由在心轴上电子成形(electroforming)镍并随后通过保 护金属层镀覆而制成。因此，希望的是提供一种具有1200-2400或更高的dpi的热喷墨 打印机的孔口板以及制造该孔口板的方法。
技术实现思路
喷墨打印机的打印头通过采用包括位于其表面上的至少一个喷墨 器的衬底和固定在衬底上的孔口板来提供高分辨率的打印。孔口板具 有从靠近衬底的表面的第一表面到远离村底的表面的第二表面布置的 多个孔口。孔口板具有大约6-19微米范围的厚度，并且多个孔口的至 少两个孔口在第二表面上具有隔开大约15-75微米的中心。至少两个 孔口的每个孔口在第二表面上具有其直径在大于或等于3微米的范围 的孔口开口 。附图说明图1A是采用本专利技术的典型打印机的立体图； 图1B是图1A的打印机的基本操作元件的视图； 图2是可用于图1打印机并采用本专利技术打印头的多色喷墨打印盒 的视图3是表示配置在三色组以及每組两个直线排内的多个喷墨孔口的多色打印头的平面图4是图3的打印头表面的放大平面图以及表示打印头的喷墨孔 口的相互关系；图5表示沿着线A-A截取的图4的打印头的一个激发腔室的截面图6是可用来支承孔口板片材以便处理的工作保持器的视图； 图7是连接片材内的单个孔口板的断裂片(breaktab)的一个实施例的近视图8是包括沟槽和凸肋的孔口板的实施例的局部视图9是表示其中隔膜布置在孔口板之上的图5的打印头的激发腔室的截面图。具体实施方式为了实现所述的所需性能，布置在用于喷墨打印机的打印盒上的打印头进行优化，以便在打印系统中提供1200-2400dpi或更大的打印 分辨率。采用本专利技术的喷墨打印机的一个实施例表示在图1A的立体图 内。而所示的打印机类似于从Hewlett-Packard ^>司得到的Deskjet model 890C,具有不同构造和操作模式的其它喷墨打印机可得益于本 专利技术。可以在其上打印的纸张或其它介质存放在输入托盘101内。参 考图1B，介质的单个片材通过压辊马达108前进到打印机的打印区域 并且贴靠压辊保持。 一个或多个喷墨打印盒103、 105通过盒马达107 在压辊上在垂直于介质进入方向的方向上递增地在介质100上绘制。 压辊马达109和盒马达107通常在介质和盒位置控制器113的控制下。 这种定位和控制i殳备的实例可以在US专利5070410 (结合于此作为参 考)中找到描述。因此，介质100定位在如下位置上，使得打印盒103 和105喷射墨滴，以便根据输入打印机的液滴激发控制器115的数据 要求，将点放置在介质上。在打印盒103和105通过盒马达107平移 通过介质时，这些墨点从平行于扫描方向的带内的所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造用于喷墨打印盒的打印头的方法，包括：　将金属薄膜沉积在心轴上；　将金属薄膜与心轴分离；　将金属薄膜安装在工作保持器（６００）上；　调节金属薄膜，同时金属薄膜保持安装在工作保持器（６００）上；　将金属薄膜 层压在阻挡材料（５１５）和半导体衬底（５０５）上，以便形成打印头；以及　将热量施加在打印头上，使得打印头阻挡材料（５１５）固化，并且金属薄膜粘接其上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R里瓦斯，LH怀特，E弗里森，JB劳施，
申请(专利权)人：惠普开发有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]