本发明专利技术公开了一种打印头本体和用于形成打印头本体的方法。打印头本体包括本体部和喷嘴部。本体部包括墨室。喷嘴部包括与本体部中的墨室流体连通的喷嘴，还包括第一硅层、第二硅层以及在第一和第二硅层之间形成的加热器。喷嘴贯穿第一和第二硅层，并与墨室流体连通。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种设置在打印头组件中的加热器。
技术介绍
墨喷打印机一般包括从墨源到墨喷嘴组件的墨通道，该墨喷嘴组件包 括用于喷射墨滴的喷嘴口 。墨滴的喷射可以通过用致动器对在墨通道中的墨施压来控制，该致动器可以是例如压电偏转装置、热气泡喷射发生器 或静电偏转元件。典型的打印头具有一连串喷嘴口，这些喷嘴口具有相应 的墨通道阵列和相关联的致动器，并且每个喷嘴口的喷射都可以独立控制。 在所谓的"按需喷墨型(drop-on-demand)"打印头中，在打印头和打印介 质彼此相对移动时，各个致动器被激活以选择性地喷射小滴到图像的特定 像素位置。在高性能打印头中，喷嘴口一般具有50微米或更小(如25微 米)的直径，以每英寸100-300喷嘴数的节距(pitch)分开，并提供约1 到70微微升(pi)或更小的小滴尺寸。小滴喷射频率一般是10kHz或以上。打印头可以包括半导体打印头本体和压电致动器，如Hoisington等人 在美国专利No.5265315中描述的打印头。打印头本体可以由硅制成，并被 蚀刻以限定出墨室。喷嘴口可以由附着到硅本体的分开的喷嘴板限定出。 压电致动器可以具有随外加电压而改变几何形态或弯曲的压电材料层。压 电层的弯曲对沿墨通道布置的泵送室中的墨施压。多种因素都可以影响打印精度，包括打印机中的多个打印头间和打印头中所喷射的墨滴的尺寸和速度的均匀性。小滴尺寸和小滴速度的均匀性 又受诸如墨通道的尺寸均勾性、声干涉效应、墨流动通道中的污染和致动 器生成的压力脉沖的均匀性等因素的影响。
技术实现思路
本专利技术公开了一种用于打印头组件中的加热器。概括地-沈， 一方面， 本专利技术涉及一种在打印头内形成加热器的方法。在硅层上形成第一层，该硅层将形成打印头本体的喷嘴部。在第一层的一部分形成图案，以在第一 层内形成加热器的所需构造。金属电阻元件在第一层的形成图案的部分中 形成。二氧化硅层设置在形成图案的第一层和金属电阻元件上。在一个区 域中的二氧化硅层和第 一层被去除，以在打印头本体的喷嘴部中形成喷嘴。 第二硅层被附着到二氧化硅层，该第二硅层提供打印头本体的本体部分， 包括用于打印用液体的流动通道。本专利技术的实施方式可以包括一个或多个以下特征。金属电阻元件的形 成可以包括在第一层上和加热器的所需构造的图案内提供金属层，并去除 部分金属层以暴露出第一层。金属层的余量残留在加热器的所需构造的图 案内，并包括设置为电连接到电源的一个或多个触点，所述金属层提供金 属电阻元件。加热器的所需构造可以形成蛇形构造。在一实施方式中，蛇 形构造包括多个曲线段，比起趋近加热器的中部的曲线段，最靠近加热器 的端部的曲线段彼此间隔更近。在去除二氧化硅层和第一层以形成喷嘴前， 可以使二氧化硅层平坦化。第一层可以是热氧化层。金属电阻元件可以由 镍铬合金形成。金属电阻元件还可以由铜铬合金形成。概括地说，另一方面，本专利技术涉及一种包括本体部和喷嘴部的打印头 本体。本体部包括墨室。喷嘴部包括与本体部中的墨室流体连通的喷嘴， 还包括第一硅层、第二硅层和在第一和第二硅层之间形成的加热器。喷嘴 贯穿第一和第二硅层，并与墨室流体连通。本专利技术的实施方式可以包括一个或多个以下特征。喷嘴部还可以包括 在第 一硅层上形成的并具有沟的图案化氧化层，沟在氧化层内限定出加热 器的所需构造；和氧化层中的沟内的金属层，金属层提供加热器，并包括 设置为电连接到电源的一个或多个触点。第二硅层可以是位于氧化层和金 属层上的二氧化硅层。加热器的所需构造可以是蛇形构造。在一实施方式中，蛇形构造包括 多个曲线段，比起趋近加热器的中部的曲线段，最靠近加热器的端部的曲 线段彼此间隔更近。金属层可以由多种金属形成，包括例如镍铬合金或铜 镍合金。喷嘴部还可以包括设置为电连接到控制器的热敏电阻，以便可以 通过控制器来确定温度读数，并且可以控制从电源传输到加热器的电流。本专利技术可以用于实现一个或多个以下优点。加热器掩埋在打印头模块 内，从而提高加热器的效率，因为没有通过长传导通道造成热量损失。此外，通过把加热器掩埋在打印头模块内，打印头模块可以更简洁地形成。在附图和以下描述中将详细阐明一个或多个实施方式。通过描述、附 图和权利要求，其它特征和优点可以变得明显。附图说明下面将参考附图详细描述这些以及其它方面。 图1示出打印头模块的一部分的剖面图。 图2示出打印头模块的一部分的俯视图。图3示出包括埋入式加热器的打印头模块的俯视剖面图。 图4A-4I示出在打印头模块内形成埋入式加热器的过程。 图5A示出柔性电路和打印头模块的分解图。 图5B示出安装在打印头模块上的柔性电路。图5C示出安装在图5B所示的打印头模块上的柔性电路的一部分的放大图。图6示出安装在一个安装在打印头壳体内并连接到外电路的如图5B所 示的打印头模块上的柔性电路。图7示出安装在一个安装在打印头模块上的插入件上的柔性电路的一 部分的放大图。各个附图中的相同标号表示相同元件。具体实施例方式下面将描述在打印头模块的硅层内的埋入式加热器。图1示出可以用 于喷墨打印机中的示例性打印头模块100的一部分的剖面图。埋入式加热 器可以设置在这种打印头模块中、或其它构造的打印头模块中；然而，为 示例目的，将根据示出的示例性打印头模块100来描述埋入式加热器。埋入式加热器可以设置在打印头模块100内的喷嘴部132和基部138 之间的界面110处。埋入式加热器可用于通过对围绕和/或容纳打印用液体 的打印头模块100的组件加热来控制打印头模块100中使用的打印用液体 的温度。例如，为了保持打印用液体的所需粘度以得到最佳打印条件，打 印用液体可以被容纳打印用液体的打印模块100的组件加热，而该组件是 被埋入式加热器直接加热。在一实施方式中，埋入式加热器可以与一个或多个外部加热器并联使用，以进一步微调温度控制。在描述埋入式加热器前，将先概述打印头模块100。图l表明打印头模块100中单个喷射结构的流动通道的剖^f见图。打印用液体通过供应通道112 进入打印头模块IOO。典型的打印用液体是墨，为示例目的，下面用墨作为 打印用液体来描述打印头模块100。然而，应该理解的是也可以使用其它流 体，例如用于制造液晶显示器的电致发光材料或用于制作电路板的液态金属。墨被上行部108导向阻抗部件(impedance feature ) 114和泵送室116。 墨在泵送室中通过致动器122被加压，并通过下行部118被导向用于喷射 墨滴的喷嘴口 120。流动通道的部件被限定在模块体124中。模块体124包 括基部138、喷嘴部132和隔膜部139。基部138包括硅(如单晶硅)基层。 基部138限定出部件供应通道112、上行部108、阻抗部件114、泵送室 116和下行部118。喷嘴部132也由硅层形成，并可以熔化接合到基部138 的硅层。喷嘴部132限定出具有将墨从下行部118导向喷嘴口 120的锥形 壁134的喷嘴。隔膜部139包括表层硅层142，该表层硅层熔化接合到基部 138的石圭层，与喷嘴部132相对。致动器122包括厚度约为15微米的压电层140。压电层140上的金属 层形成接地电极(ground electrode) 152。压电层140上的上金属层形成驱 动电极15本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在打印头内形成加热器的方法，包括： 在硅层上形成第一层，所述硅层用于形成打印头本体的喷嘴部； 在所述第一层的一部分形成图案，以在所述第一层内形成加热器的所需构造； 在所述第一层的形成图案的部分中形成金属电阻元件； 在形成图案的第一层和所述金属电阻元件上提供二氧化硅层； 去除一个区域中的所述二氧化硅层和所述第一层，以在所述打印头本体的喷嘴部中形成喷嘴；以及 附着第二硅层到所述二氧化硅层，所述第二硅层提供所述打印头本体的本体部分，包括用于打 印用液体的流动通道。
【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：安德烈亚斯比布尔，
申请(专利权)人：富士胶卷迪马蒂克斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。