喷嘴板、流体喷射头及制造流体喷射头的方法技术

本发明专利技术提供一种用于流体喷射装置的流体喷射头的喷嘴板、包括所述喷嘴板的流体喷射头、以及用于制造包括所述喷嘴板的流体喷射头的方法。所述喷嘴板包括：喷嘴孔的阵列，以及附接到喷嘴板的暴露表面的流体通道层，其中，所述流体通道层包括：在流体通道层中邻近每一喷嘴孔而形成的流体通道，用于从每一喷嘴孔推动流体。流体。流体。

【技术实现步骤摘要】
喷嘴板、流体喷射头及制造流体喷射头的方法


[0001]本公开涉及一种用于流体喷射装置的改进的光成像喷嘴构件，以及在喷射头喷嘴构件的连续使用期间，提供喷射头喷嘴构件的自清洁的方法及结构，尤其涉及一种喷嘴板、流体喷射头及制造流体喷射头的方法。

技术介绍

[0002]由于在流体喷出喷射头(fluid jet ejection head)的喷嘴板上存在过多的流体，所以，传统的流体喷出喷射装置的流体喷出喷射头需要定期清洁。如果没有定期地对流体喷射头进行清洁，例如，干墨等流体的积聚，将导致从流体喷出喷射头中的喷嘴孔的流体喷出(fluid jetting)产生劣化。对于用于在包装(例如，沿传送带移动的纸板或其它物品)上打印的打印装置来说，例如，墨水等流体的积聚是特别麻烦的。虽然个人喷墨打印装置设置有外壳及位于外壳中的喷射头清洁站，但是用于包装操作的工业打印机通常具有细长的固定喷射头，且不具有用于喷射头的清洁站。因此，在这种打印装置的喷嘴板上的墨水的积聚，会阻塞或减小喷嘴板的一个或多个喷嘴的尺寸、和/或导致流体喷射液滴的方向错误。
[0003]如图1及图2所示，传统的喷射头10具有：彼此紧密相邻的多个喷嘴孔12a及12b。在打印操作期间，流体从刻蚀穿过喷射头芯片16的流体通孔14，而供给到喷射头10的流体流动层22中的一个或多个流动通道18及相关联的流体腔室20。流体喷射器24(例如，薄膜电阻器)可用于对流体腔室20中的流体进行加热，且从而使流体经过喷嘴板26中的喷嘴孔12喷射。图2示出喷嘴孔12及流体喷射器24的两个阵列28a及28b。在流体喷射期间，流体倾向于积聚在喷嘴板26的邻近喷嘴孔12的表面30上。流体会积聚在喷嘴板26的邻近喷嘴孔12a及12b的表面30上，并干燥或以其他方式干扰从喷嘴孔12喷射的流体。因此，需要定期地对喷嘴板26进行清洁，以从喷嘴板26的表面30移除干燥的及过多的流体。然而，如上所述的工业打印机不具有用于对喷嘴板进行清洁的维护站或其他部件。通常，待打印的基材在固定的流体喷射头10之下或附近通过。并不具有将喷射头10移动到维护站，以对喷嘴板26进行清洁或擦拭的机构。因此，需要一种减少流体(例如，墨水)在邻近喷嘴板中的喷嘴孔积聚的自清洁喷嘴板(self
‑
cleaning nozzle plate)。

技术实现思路

[0004]鉴于前述，本公开的实施例提供一种用于流体喷射装置的流体喷射头的喷嘴板。喷嘴板包括：两个或更多个的喷嘴孔的阵列，以及附接到喷嘴板的暴露表面的流体通道层。流体通道层包括：在流体通道层中邻近每一喷嘴孔形成的流体通道，用于从每一喷嘴孔推动流体。
[0005]本公开的另一实施例提供一种制造用于流体喷射装置的流体喷射头的方法。所述方法包括：将第一负性光刻胶层施加到半导体基板的装置表面。第一负性光刻胶层衍生自包含多官能环氧化合物、第一双官能环氧化合物、光酸产生剂、增粘剂(adhesion enhancer)及芳基酮溶剂的组合物。对第一负性光刻胶层进行成像及显影，以在第一负性光
刻胶层中提供多个流动特征。将第二负性光刻胶层施加到第一负性光刻胶层的暴露表面。第二负性光刻胶层具有介于约10微米至约30微米的范围内的厚度，且衍生自包含第二双官能环氧化合物、相对高分子量的多羟基醚、光酸产生剂、增粘剂及脂族酮溶剂的第二光刻胶制剂。对第二负性光刻胶层进行成像及显影，以提供在第二负性光刻胶层中具有多个喷嘴孔的喷嘴板。将第三负性光刻胶层施加到喷嘴板的暴露表面。对第三负性光刻胶层进行成像及显影，以在第三负性光刻胶层中提供邻近每一喷嘴孔的流体通道，用于从每一喷嘴孔推动流体。
[0006]在一些实施例中，喷嘴板由光成像层(photoimageable layer)制成。
[0007]在一些实施例中，还包括：包围每一喷嘴孔的位于第三负性光刻胶层中的凹陷区域。在其他实施例中，第三负性光刻胶层中的凹陷区域包围每一喷嘴孔且与邻近每一喷嘴孔的流体通道为流体流动连通。
[0008]在一些实施例中，还包括：位于第三负性光刻胶层中的矩形凹陷区域，所述矩形凹陷区域设置在用于每一喷嘴孔的每个流体腔室的上方。在其他实施例中，所述矩形凹陷区域与邻近每一喷嘴孔的流体通道为流体流动连通。
[0009]在一些实施例中，流体通道具有促进毛细作用(capillary action)的尺寸，以将流体从每一喷嘴孔吸向喷嘴板的非功能区域。
[0010]本文中所述的喷嘴板结构及方法的优点在于：在喷嘴板的喷嘴孔附近积聚的流体，即使实质上没有被消除也得到大大减少。流体经过流体通道，从喷嘴孔被抽到喷嘴板的非功能性区域。“非功能性区域(non
‑
functional area)”是指：在流体喷射或打印操作期间，不会对经过喷嘴孔喷射的流体产生干扰的区域。这种区域可包括：从喷嘴孔朝向流体通道远端的距离大于喷射器的尺寸的任何区域。因此，实施例提供一种允许流体喷射，而不需要通过擦拭或其他维护操作从喷嘴板移除过多流体的结构及方法。
附图说明
[0011]图1是现有技术的流体喷射头的一部分的未按比例绘制的剖视图。
[0012]图2是图1的现有技术的流体喷射头的所述部分的未按比例绘制的平面示意图。
[0013]图3是根据本公开实施例的流体喷射头的一部分的未按比例绘制的剖视图。
[0014]图4是图3的流体喷射头的所述部分的未按比例绘制的平面示意图，所述流体喷射头在附接到流体喷射头的喷嘴板上的层中包含流体通道及槽(trough)，用于将流体推离喷嘴孔。
[0015]图5至图7是根据本公开实施例的喷射头的平面显微照片。
[0016]图8至图12是示出根据本公开的实施例制造喷射头的步骤的未按比例绘制的剖视图。
具体实施方式
[0017]本专利技术涉及用于流体分配装置、特别是打印机的流体喷射头的改进的喷嘴板。对于一些应用，打印机具有一系列并排设置在线性细长阵列中的固定流体喷射头，以在沿传送带移动的基材(例如包装)上打印。
[0018]在图3的剖视图及图4的平面图中，示出根据本公开的流体喷射头40的一部分。流
体喷射头40包括：沿着其线性阵列44而设置的多个流体喷射喷嘴孔42a及42b。流体从在半导体基板16中刻蚀出的流体供应通孔14被提供到流体喷射器24(例如电阻加热器)，用于经过流动通道18将流体提供到如上所述的设置在流体腔室20中的流体喷射器24。
[0019]为了防止流体在喷嘴板26的表面30上积聚及变干(图1)，在施加到喷嘴板26的层82中形成流体通道46，如图3及图4所示。流体通道46具有长度(L)及宽度(W)，所述长度(L)及宽度(W)足以使流体通过毛细作用而被推离喷嘴孔42，以到达喷嘴板26的相对于打印操作为非功能性的远端部分。非功能性区域朝向流体通道46的与邻近喷嘴孔的流体通道的端部相对的远端。流体通道46的长度(L)可介于约0.1微米至约喷嘴板26的外边缘的范围内，且流体通道46的宽度(W)可介于约0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于流体喷射装置的流体喷射头的喷嘴板，其特征在于，所述喷嘴板包括：两个或更多个的喷嘴孔的阵列；以及流体通道层，附接到所述喷嘴板的暴露表面，其中，所述流体通道层包括：在所述流体通道层中邻近每一所述喷嘴孔而形成的流体通道，用于从每一所述喷嘴孔推动流体。2.根据权利要求1所述的喷嘴板，其特征在于，所述喷嘴板包括光成像层。3.根据权利要求1所述的喷嘴板，其特征在于，所述流体通道层还包括：包围每一所述喷嘴孔的凹陷区域。4.根据权利要求3所述的喷嘴板，其特征在于，包围每一所述喷嘴孔的所述凹陷区域，与邻近每一所述喷嘴孔的所述流体通道为流体流动连通。5.根据权利要求1所述的喷嘴板，其特征在于，所述流体通道层还包括：矩形凹陷区域，所述矩形凹陷区域设置在用于每一所述喷嘴孔的每个流体腔室的上方。6.根据权利要求5所述的喷嘴板，其特征在于，所述矩形凹陷区域与邻近每一所述喷嘴孔的所述流体通道为流体流动连通。7.根据权利要求1所述的喷嘴板，其特征在于，所述流体通道具有促进毛细作用的尺寸，以将所述流体从每一所述喷嘴孔吸向所述喷嘴板的非功能性区域。8.一种用于流体喷射装置的流体喷射头，其特征在于，包括：如权利要求1所述的喷嘴板。9.一种制造用于流体喷射装置的流体喷射头的方法，其特征在于，所述方法包括：将第一负性光刻胶层施加到半导体基板的装置表面，其中，所述第一负性光刻胶层衍生自包含多官能环氧化合物、第一双官能环氧化合物、光酸产生剂、增粘剂及芳基酮溶剂的组合物；对所述第一负性光刻胶层进行成像及显影，以在所述第一负性光刻胶层中提供多个流动特征；将第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫，
申请(专利权)人：船井电机株式会社，
类型：发明
国别省市：