打印装置制造方法及图纸

一种打印装置（１０），包括：基底（２２），所述基底（２２）包括从中延伸穿过的孔（２０），其中，所述孔包括侧壁且限定液体墨流动路径；流体地连接到所述孔的墨喷发腔（２４）；以及位于所述孔的所述侧壁上的涂层，所述涂层不受液体墨的侵蚀的影响，其中，所述涂层选自二氧化硅、氧化铝、二氧化铪和氮化硅中的一种。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】打印装置
技术介绍
打印装置，如液体喷射打印机，可通过基底供应液体墨到喷发端口。在液体墨 通过基底(例如通过延伸穿过基底的通道)供应时，液体墨将与通道壁接触。在基底由 硅制成且液体墨是包括带电扩散物的着色墨的示例中，液体墨可侵蚀基底的通道壁，使 得硅流失到着色墨中。墨中硅的存在可引起喷发端口的堵塞或部分堵塞。可期望减少喷 发端口的这种堵塞或部分堵塞，以改进打印装置的打印质量。附图说明图1是打印装置的一个示例性实施例的示意性侧视截面图，包括涂层基底通道 的一个示例性实施例。图2是涂层基底通道的一个示例性实施例的示意性详细侧视截面图。图3是其中包括增强结构的涂层基底通道的一个示例性实施例的示意性详细侧 视截面图。图4是包括多个增强结构的涂层基底通道的一个示例性实施例的示意性详细俯 视图。图5是用于涂覆基底通道的一个示例性实施例的沉积腔的一个示例性实施例的 示意性截面侧视图。具体实施例方式图1是打印装置10的一个示例性实施例的示意性侧视截面图，包括涂层基底通 道12的一个示例性实施例。打印装置10可以是任何类型的打印装置，但是在所示实施例 中，是热喷墨打印机，包括由基底22制成的打印头14，基底22具有喷嘴板16，用于在 介质18(例如，一张纸)上打印图像。打印头14可包括穿过基底22形成的多个孔20 (在 图2和3中示出了一个孔20)，其中，每个孔20都被连接到喷发腔24(图2和3)，如参 考图2和3所述。图2是穿过基底22形成的涂层基底通道12的一个示例性实施例的示意性详细侧 视截面图。具体地，基底22可包括穿过基底22形成的多个孔20(为了便于说明，示出了 其中一个)，其中，每个孔20都被连接到在基底22上形成的喷发腔24。墨供应腔(未 示出)可以通过供应结构26流体地连接到孔20。例如，供应结构可以是被连接到供应腔 的管，或者供应结构26可以是附连到打印头的流体歧管。例如，流体歧管26可以是喷 射模制的塑料、由塑料制成或者由陶瓷制成。孔20可包括增强结构28，例如肋或横杆， 增强结构28可延伸跨过孔20的范围30，从而增强基底22内的孔20。增强结构28可称为肋，且能以各种形状和尺寸形成。在一个示例性实施例中，结构28可以从基底22的前侧68和后侧64凹进。结构28可具有在大约30-300微米范 围内的宽度28a(图3)和大约100微米至基底22全厚度的深度28b(图2)。例如，结构 28之间的开放长度28c(图3)可以在100微米至超过1000微米的范围内变化。增强结构28的目的在于增加芯片强度，从而可以在基底22中以高的产量制造长而窄的孔20。在一 个示例性实施例中，例如，总的有效孔20或槽的长度20a(图3)可以在从半英寸(12700 微米)至1.5英寸(38100微米)的范围内。本专利技术的涂覆工艺提供用于涂覆窄孔20和包 括增强结构28的孔20，使得制成基底22和结构28的基底材料不会由于与墨42接触而被侵蚀。 在一个示例性实施例中，基底22由直径可以是150或200毫米(mm)且厚 度是675或725微米(μ m)的硅片的初始基底形成。初始硅片可具有10Λ14至 10^19atoms/cm3的杂质浓度，例如，硼、磷、砷或锑，用于期望装置性能。初始硅片也 可以具有低水平的间隙氧。仍参考图2，喷发腔24可以在基底22上在基底孔20的排出孔32处形成。例 如，喷发腔24可以限定喷发通道34，喷发通道34终止于与热喷发电阻38相对地定位的 喷发孔口 36。例如，喷发腔24可以在基底22上制成，且可以由感光环氧树脂制成。喷 发电阻38可以被连接到功率源(未示出)和控制器(未示出)，使得喷发电阻38可以在 需要时被激活以使得墨42的墨滴40从喷发孔口 36喷出。墨42可以容纳在墨供应源(未示出)中且可以流经供应结构26，通过基底22中 的孔20，通过喷发腔24的喷发通道34，且流出喷发孔口 36，以在一张打印介质18(图 1)(例如，一张纸)上打印图像。在一个实施例中，墨42可以是其中包括带电扩散物44 和色素颗粒54的着色墨，其中，带电扩散物44支承墨的色素。使用着色墨42而不是染 色墨是因为与染色墨相比，着色墨可具有更大的颜色色移、高的抗褪色性、更好的耐水 牢度、更短的干燥时间以及大的介质相容性。着色墨42或高PH溶剂中的带电扩散物44可侵蚀硅材料，例如硅基底22的孔20 的暴露壁46，可导致硅颗粒48流失到墨42中。在墨42中高于已知百万分之一(ppm) 阈值(例如，高于十(lO)ppm)的硅颗粒48的存在可导致在喷发孔口 36处硅的析出，使 得喷发孔口 36会变得堵塞或部分堵塞，从而减少打印装置10的喷嘴板16的精确性和打 印能力。因而，本专利技术的打印装置10包括在基底22的孔20的暴露壁46上形成的保护涂 层50，使得基底22的硅材料不与墨42接触。保护涂层50也可以完全涂覆基底22的后 侧64。保护涂层50也可以完全涂覆增强结构28和喷发腔24的内壁表面52。保护涂层 50也可以涂覆供应结构26 (例如流体歧管)的内表面。保护涂层50可以由不透墨的材料 制成，例如，二氧化硅(Si02)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(A1203)、二氧化铪(Ha02)、 由气相单体形成的共形聚合物(例如聚二甲苯)、有机聚合物、电镀金属(如镍、金或 钯)、以及其它材料(例如，碳化硅)、或任何其它不透墨材料或材料组合。不透墨涂层 50将防止或将显著减少墨42对硅基底22材料的侵蚀，使得硅颗粒48不会(或者非常低 的数量)存在于墨42中，从而喷发孔口 36不会由于喷发孔口 36处的硅析出而变堵塞或 部分堵塞。图4是包括延伸跨过其的多个增强结构28的涂层基底通道20 (例如，细长槽) 的一个示例性实施例的示意性详细后侧图(相对于喷发孔口 36)。通道20和每个增强结 构28上包括保护涂层50。现在将参考图5描述保护涂层50的形成。图5是用于例如在基底孔20的暴露壁46上涂覆二氧化硅涂层50的沉积腔60的一个示例性实施例的示意性截面侧视图。在该示例性实施例中，所使用的工艺是等 离子体增强化学气相沉积(PECVD)。沉积在大约Storr的压力下、在大约170摄氏度的 温度(感光环氧树脂的玻璃转变温度)下以及在大约IOOOWatts的功率下在Centura(R) DXZ腔中进行。通过一个或多个气体入口端口 62供应的气体是在980标准立方厘米每 分钟(sccm)下的氧气(02)、在IOOOsccm下的氦气(He)和在IOOOsccm下的正硅酸乙酯 (TEOS)。基底22可以定位成使得基底22的后侧64面向气体入口端口 62，从而涂层50 从基底22的供应结构26侧形成。在该示例性实施例中，具有大约20000埃厚度66 (图 2)的涂层50在大约九十(90)秒内从基底22的后侧64沉积，使得增强结构28和孔20的 暴露壁46用涂层50涂覆。在另一个实施例中，基底22可定位成使得基底22的前侧68 面向气体入口端口 62，从而涂层50从基底22的喷发腔24侧形成。在这种示例性实施例 中，具有大约20000埃厚度66 (图2)的涂层50在大约九十(90)秒内从基底22的前侧68 沉积，使得喷发腔24的内壁52、孔20的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种打印装置（１０），包括：基底（２２），所述基底（２２）包括从中延伸穿过的孔（２０），其中，所述孔包括侧壁（４６）且限定液体墨流动路径；流体地连接到所述孔的墨喷发腔（２４）；以及位于所述孔的所述侧壁上的涂层（５０），所述涂层不受液体墨（４２）的侵蚀的影响，其中，所述涂层选自二氧化硅、氧化铝、二氧化铪、氮化硅、由气相单体形成的共形聚合物、有机聚合物、电镀金属、碳化硅、及其组合中的一种，所述电镀金属选自镍、金和钯中的一种。

【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：R里瓦斯，JA克拉特里，EL尼科尔，S布霍米克，BD钟，S伯哈内，
申请(专利权)人：惠普开发有限公司，
类型：发明
国别省市：US