專利名稱：噴墨打印頭及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的發(fā)明概念涉及噴墨打印頭及其制造方法，更特別地，涉及熱噴墨打印頭及其制造方法，其中室層(chamber layer)和噴嘴層(nozzle layer)的厚度可被精確地控制。
背景技術(shù)：
噴墨打印頭是在記錄紙的所需位置上噴射微小墨滴以打印預(yù)定顏色圖像的裝置。噴墨打印頭可根據(jù)其墨滴噴射機(jī)構(gòu)分為兩種。第一種是熱噴墨打印頭，其由于熱能產(chǎn)生的墨泡(ink bubble)的膨脹力而噴射墨滴。另一種是壓電噴墨打印頭，其通過(guò)由于壓電體的變形而施加到墨上的壓力來(lái)噴射墨滴。
熱噴墨打印頭的墨滴噴射機(jī)構(gòu)如下操作。當(dāng)電流流經(jīng)加熱電阻器制成的加熱器時(shí)，加熱器加熱且墨室中加熱器附近的墨瞬時(shí)加熱到高達(dá)約300℃。因此，通過(guò)墨蒸發(fā)產(chǎn)生墨泡，所產(chǎn)生的泡膨脹從而對(duì)填充在墨室中的墨施加壓力。其后，墨滴通過(guò)所施加的壓力穿過(guò)噴嘴噴射出墨室。
根據(jù)墨泡生長(zhǎng)的方向和墨滴噴射的方向之間的關(guān)系，熱噴墨打印頭還可以分為頂發(fā)射型、側(cè)發(fā)射型、或背發(fā)射型。在頂發(fā)射型熱噴墨打印頭中，墨泡的生長(zhǎng)方向和墨滴的噴射方向相同。在側(cè)發(fā)射型熱噴墨打印頭中，墨滴的發(fā)射方向垂直于墨泡的生長(zhǎng)方向。在背發(fā)射型熱噴墨打印頭中，墨滴的噴射方向與墨泡的生長(zhǎng)方向相反。
熱噴墨打印頭通常應(yīng)滿足下列條件。第一，其制造工藝應(yīng)簡(jiǎn)單、不昂貴，且允許批量生產(chǎn)。第二，為了打印高分辨率圖像，打印頭中噴嘴之間的間隔應(yīng)盡可能地小而相鄰噴嘴之間不產(chǎn)生串?dāng)_。換言之，多個(gè)噴嘴應(yīng)密集地布置從而增大每英寸點(diǎn)數(shù)(DPI)，每英寸點(diǎn)數(shù)影響打印分辨率。第三，為了高速打印，再填充墨室中的墨的時(shí)間間隔應(yīng)非常短且被加熱的墨和加熱器的同時(shí)冷卻應(yīng)該快，從而盡可能地提高打印頭的驅(qū)動(dòng)頻率。
圖1至6B是示意性剖視圖，示出制造熱噴墨打印頭的常規(guī)方法。參照?qǐng)D1，定義墨室13的室層12形成在襯底10上。室層12可以通過(guò)在襯底10上涂覆預(yù)定厚度的第一光致抗蝕劑且然后構(gòu)圖第一光致抗蝕劑來(lái)形成。參照?qǐng)D2，犧牲層15形成在襯底10和室層12上從而完全覆蓋形成在室層12中的墨室13。這里，犧牲層15能通過(guò)在襯底10和室層12上涂覆預(yù)定厚度的第二光致抗蝕劑來(lái)形成。參照?qǐng)D3，然后利用化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝平坦地拋光犧牲層15和室層12。參照?qǐng)D4，具有噴嘴17的噴嘴層16形成在室層12和犧牲層15上。具體地，預(yù)定厚度的第三光致抗蝕劑涂覆在室層12和犧牲層15上，然后第三光致抗蝕劑利用光刻工藝被構(gòu)圖以形成噴嘴17，從而形成噴嘴層16。接著，犧牲層15利用溶劑被去除，然后墨室13形成在室層12內(nèi)，如圖5所示。最后，參照?qǐng)D6A和6B，襯底10被垂直蝕刻從而形成給墨孔(ink feedhole)11(即用于向墨室13供應(yīng)墨的通路)。圖6A和6B是從彼此垂直的視點(diǎn)方向觀察時(shí)常規(guī)噴墨打印頭的剖視圖。
在上述制造噴墨打印頭的常規(guī)方法中，由于室層12的厚度僅通過(guò)CMP工藝控制，所以獲得具有均勻厚度的室層是困難且昂貴的。另外，由于需要涂覆和去除犧牲層，所以制造工藝復(fù)雜且產(chǎn)率低。
圖7至9B示出制造熱噴墨打印頭的另一常規(guī)方法。
參照?qǐng)D7，定義墨室23的室層22和墨通過(guò)其供應(yīng)到墨室23的給墨孔21(見(jiàn)圖9B)形成在襯底20上。通過(guò)利用層疊方法將第一固體膜抗蝕劑(未示出)疊置在襯底20上且構(gòu)圖該第一固體膜抗蝕劑來(lái)形成室層22。接著，參照?qǐng)D8，第二固體膜抗蝕劑26′利用層疊方法疊置在室層22上。參照?qǐng)D9A和9B，第二固體膜抗蝕劑26′利用光刻工藝被構(gòu)圖從而形成噴嘴27，由此在室層22上形成噴嘴層26。圖9A和9B是從彼此垂直的視點(diǎn)方向觀察時(shí)常規(guī)噴墨打印頭的剖視圖。
制造噴墨打印頭的其它常規(guī)方法利用固體膜抗蝕劑代替液態(tài)抗蝕劑以形成室層22和噴嘴層26，這允許精確控制室層22和噴嘴層26的厚度且簡(jiǎn)化制造工藝。
在具有圖7至9B所示結(jié)構(gòu)的其中墨室23和給墨孔21形成在室層22中的常規(guī)噴墨打印頭中，用于層疊和曝光第二固體膜抗蝕劑26′的熱處理工藝不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題，因?yàn)楫?dāng)由第二固體膜抗蝕劑26′制成的噴嘴層26形成在室層22上時(shí)，墨室23由于給墨孔21而具有開(kāi)口結(jié)構(gòu)。然而，大多數(shù)現(xiàn)有商業(yè)噴墨打印頭具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中襯底被垂直穿孔(即，在墨室23之下)從而形成墨通過(guò)其供應(yīng)到墨室的給墨孔。因此，當(dāng)利用固體膜抗蝕劑形成這些噴墨打印頭時(shí)，產(chǎn)生了問(wèn)題。具體地，當(dāng)在具有襯底的噴墨打印頭中在室層上形成噴嘴層時(shí)，墨室中的空氣與外部隔離，除非襯底被首先穿孔從而形成給墨孔。因此，墨室中的空氣在熱處理工藝期間通過(guò)加熱而膨脹，導(dǎo)致噴嘴層的隆起和變形，如圖10所示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的總的發(fā)明概念提供熱噴墨打印頭以及制造所述熱噴墨打印頭的簡(jiǎn)單方法，其中室層和噴嘴層的厚度可被精確控制。
本發(fā)明的總的發(fā)明概念的附加方面將在后面的說(shuō)明中部分陳述，且部分地，將從所述說(shuō)明顯見(jiàn)，或者可以通過(guò)總的發(fā)明概念的實(shí)踐而習(xí)得。
本發(fā)明總的發(fā)明概念的前述和/或其它方面通過(guò)提供一種噴墨打印頭而實(shí)現(xiàn)，該噴墨打印頭包括襯底，具有穿過(guò)其延伸的給墨孔；室層，形成在所述襯底上從而定義用膜填充的墨室，所述墨通過(guò)所述給墨孔供應(yīng)；以及噴嘴層，形成在所述室層上且具有一個(gè)或更多噴嘴從而噴射填充在所述墨室中的墨，其中所述室層和所述噴嘴層由固體膜抗蝕劑制成。
所述固體膜抗蝕劑可包括環(huán)氧族聚合物(epoxy group polymer)。
所述給墨孔可以垂直于所述襯底的表面。加熱所述墨室中的墨從而產(chǎn)生墨泡的加熱器可以形成在所述襯底的對(duì)應(yīng)于所述墨室的底部的上部分上。向所述加熱器提供電流的導(dǎo)體可以定位在所述襯底的所述上部分上。
本發(fā)明總的發(fā)明概念的前述和/或其它方面還通過(guò)提供一種制造噴墨打印頭的方法實(shí)現(xiàn)，該方法包括給襯底打孔從而形成給墨孔、在所述襯底上形成第一固體膜抗蝕劑的室層從而定義將被填充以通過(guò)給墨孔供應(yīng)的墨的墨室、以及在所述室層上形成第二固體膜抗蝕劑的噴嘴層從而具有一個(gè)或更多噴嘴以噴射填充在所述室中的墨。
所述第一和第二固體膜抗蝕劑可以包括環(huán)氧族聚合物。
給所述襯底打孔以形成所述給墨孔可包括干法蝕刻或濕法蝕刻所述襯底。
所述室層的形成可包括利用層疊方法在所述襯底上疊置所述第一固體膜抗蝕劑、以及利用光刻工藝通過(guò)構(gòu)圖所述第一固體膜抗蝕劑來(lái)形成所述墨室。
所述噴嘴層的形成可包括利用層疊方法在所述室層上疊置所述第二固體膜抗蝕劑、以及利用光刻工藝通過(guò)構(gòu)圖所述第二固體膜抗蝕劑形成所述一個(gè)或更多噴嘴。
該方法還可包括在形成所述給墨孔之前，在所述襯底的上部分上形成加熱器以加熱所述墨室中的墨來(lái)產(chǎn)生墨泡，所述上部分對(duì)應(yīng)于所述墨室的底部；以及在所述襯底的所述上部分上形成導(dǎo)體從而向所述加熱器提供電流。
本發(fā)明總的發(fā)明概念的前述和/或其它方面還可通過(guò)提供一種噴墨打印頭實(shí)現(xiàn)，該噴墨打印頭包括具有給墨孔的襯底；室層，形成在所述襯底上從而定義填充以通過(guò)所述給墨孔提供的墨的墨室，且具有至少一個(gè)通孔從而將所述墨室連接到其外部；以及噴嘴層，在所述室層上由固體膜抗蝕劑形成，具有一個(gè)或更多噴嘴以噴射填充在所述墨室中的墨。
本發(fā)明總的發(fā)明概念的前述和/或其它方面還可通過(guò)提供一種制造噴墨打印頭的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，該方法包括準(zhǔn)備襯底；在所述襯底上形成室層從而定義墨室且具有至少一個(gè)通孔從而將所述墨室連接到其外部；在所述室層上形成具有噴嘴的噴嘴層；以及在所述襯底上形成給墨孔。
本發(fā)明總的發(fā)明概念的前述和/或其它方面還通過(guò)提供一種噴墨打印頭實(shí)現(xiàn)，所述噴墨打印頭包括襯底，具有延伸穿過(guò)所述襯底從而供應(yīng)墨的給墨孔；以及墨流結(jié)構(gòu)，由所述襯底上的固體膜抗蝕劑形成從而定義墨室以從所述給墨孔接收墨，且具有與所述墨室流體連通的至少一個(gè)噴嘴以從其噴射墨。
本發(fā)明總的發(fā)明概念的前述和/或其它方面還可通過(guò)提供一種噴墨打印頭實(shí)現(xiàn)，所述噴墨打印頭包括襯底，具有給墨孔從而提供墨；以及墨流結(jié)構(gòu)，形成在所述襯底上從而定義墨室以接收來(lái)自所述給墨孔的墨，所述墨流結(jié)構(gòu)具有與所述墨室流體連同的至少一個(gè)噴嘴以從其噴射墨以及至少一個(gè)通孔以將所述墨室與其外部連接。
本發(fā)明總的發(fā)明概念的前述和/或其它方面還通過(guò)提供一種制造噴墨打印頭的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，該方法包括形成給墨孔延伸穿過(guò)襯底；在所述襯底上形成第一層從而定義接收來(lái)自所述給墨孔的墨的墨室；以及利用熱生成工藝(heat generating process)在所述第一層上形成第二層從而定義與所述墨室流體連通的至少一個(gè)噴嘴以從其噴射墨。
本發(fā)明總的發(fā)明概念的前述和/或其它方面還可以通過(guò)提供一種制造噴墨打印頭的方法實(shí)現(xiàn)，該方法包括在所述襯底上形成第一層以定義墨室和從所述墨室沿所述襯底延伸到其外部的通孔；以及利用熱生成工藝在所述第一層上形成第二層從而定義與所述墨室流體連通的至少一個(gè)噴嘴從而從其噴射墨。


本發(fā)明總的發(fā)明概念的這些和/或其它方面將從下面結(jié)合附圖的實(shí)施例的說(shuō)明中變得顯然和易于理解，附圖中圖1至6B是示意性剖視圖，示出制造熱噴墨打印頭的常規(guī)方法；圖7至9B是示意性剖視圖，示出制造熱噴墨打印頭的另一常規(guī)方法；圖10是掃描電子顯微鏡(SEM)照片，示出當(dāng)通過(guò)常規(guī)方法制造具有穿透襯底的給墨孔的噴墨打印頭時(shí)噴嘴層的隆起和變形；圖11是示意性平面圖，示出根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明概念的實(shí)施例的噴墨打印頭；圖12是分解透視圖，示出圖11的噴墨打印頭；圖13至16示出根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明概念的實(shí)施例的噴墨打印頭的制造方法；圖17是SEM照片，示出通過(guò)圖13至16的根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明概念的實(shí)施例的方法制造的噴墨打印頭的剖視圖；圖18是示意性平面圖，示出根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明概念的另一實(shí)施例的噴墨打印頭；圖19是分解透視圖，示出圖18的噴墨打印頭；圖20至24示出根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明概念的另一實(shí)施例的噴墨打印頭的制造方法；以及圖25是示意性剖視圖，示出安裝在盒(cartridge)中的通過(guò)圖20至24的方法制造的噴墨打印頭。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明總的發(fā)明概念的實(shí)施例，其示例示出在附圖中，附圖中相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的元件。下面參照附圖描述實(shí)施例以說(shuō)明本發(fā)明總的發(fā)明概念。還將理解，當(dāng)提及層在另一層或襯底“上”時(shí)，它可以直接在另一層或襯底上，或者還可以有中間層。
圖11是根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明概念的實(shí)施例的噴墨打印頭的示意性平面圖。圖12是示出圖11的噴墨打印頭的分解透視圖。參照?qǐng)D11和12，襯底110被垂直打孔從而形成給墨孔111(即墨供應(yīng)路徑)。硅襯底可以用作襯底110。定義填充以通過(guò)給墨孔111供應(yīng)的墨的墨室113的室層112形成在襯底110上。室層112可以通過(guò)在襯底110上疊置預(yù)定厚度的固體膜抗蝕劑且構(gòu)圖該固體膜抗蝕劑來(lái)形成。該固體膜抗蝕劑可以由具有良好耐化學(xué)性(chemical resistance)和附著性的環(huán)氧族聚合物形成。加熱墨室113中的墨從而產(chǎn)生墨泡的加熱器115形成在襯底110的上部分上，所述上部分對(duì)應(yīng)于墨室113的底部。另外，導(dǎo)體(未示出)定位在襯底110的相同上部分上從而向加熱器115供應(yīng)電流。導(dǎo)體可以通過(guò)相同工藝形成為加熱器115的部分。
具有噴嘴117以噴射填充在墨室113中的墨的噴嘴層116形成為在室層112上具有預(yù)定厚度。噴嘴層116可以以與室層112類似的方式通過(guò)在襯底110上疊置預(yù)定厚度的固體膜抗蝕劑且構(gòu)圖該固體膜抗蝕劑而形成。再次，該固體膜抗蝕劑可以由具有良好耐化學(xué)性和附著性的環(huán)氧族聚合物制成。
在根據(jù)本實(shí)施例的噴墨打印頭中，室層112和噴嘴層116的厚度可通過(guò)疊置預(yù)定厚度的固體膜抗蝕劑而精確控制。
下面，將描述根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明概念的實(shí)施例的噴墨打印頭的制造方法。圖13至16示出制造圖11和12的噴墨打印頭的方法。
參照?qǐng)D13，準(zhǔn)備襯底110。硅襯底可用作襯底110。向墨室113(見(jiàn)圖11)供應(yīng)墨的給墨孔111穿過(guò)襯底110垂直形成。這里，給墨孔111可以通過(guò)干法蝕刻或濕法蝕刻襯底110而形成。形成給墨孔之前，加熱墨室中的墨從而產(chǎn)生墨泡的加熱器115可以形成在襯底110的上部分上，所述上部分對(duì)應(yīng)于墨室113的底部，向加熱器115供應(yīng)電流的導(dǎo)體(未示出)定位在襯底110的相同上部分上。
參照?qǐng)D14，定義墨室113的室層112形成在具有給墨孔111的襯底110上。具體地，第一預(yù)定厚度的第一固體膜抗蝕劑利用層疊方法疊置在襯底110上，且第一固體膜抗蝕劑利用光刻工藝被構(gòu)圖從而形成墨室113，由此形成室層112。這里，第一固體膜抗蝕劑可以由具有優(yōu)良耐化學(xué)性和附著性的環(huán)氧族聚合物制成。室層112的厚度可以通過(guò)利用具有第一預(yù)定厚度的第一固體膜抗蝕劑來(lái)精確控制。
參照?qǐng)D15，第二預(yù)定厚度的第二固體膜抗蝕劑116′疊置在其中形成墨室113的室層112上。這里，第二固體膜抗蝕劑116′利用層疊方法疊置在室層112上。第二固體膜抗蝕劑116′也可以由具有優(yōu)良耐化學(xué)性和附著性的環(huán)氧族聚合物制成。
最后，參照?qǐng)D16，第二固體膜抗蝕劑116′利用光刻工藝被構(gòu)圖從而形成噴嘴117以噴射墨室113中的墨，由此在室層112上形成噴嘴層116。噴嘴層116的厚度可通過(guò)利用具有第二預(yù)定厚度的第二固體膜抗蝕劑來(lái)精確控制。
由于襯底110在形成噴嘴層116之前被打孔以形成給墨孔111，所以當(dāng)形成噴嘴層116時(shí)墨室113已經(jīng)通過(guò)給墨孔111暴露(即開(kāi)放)。因此，當(dāng)?shù)诙腆w膜抗蝕劑116′的層疊和曝光工藝中使用的熱處理工藝被實(shí)施時(shí)，不會(huì)發(fā)生噴嘴層116的由于產(chǎn)生的熱而導(dǎo)致的膨脹和變形。圖17是掃描電子顯微鏡(SEM)照片，示出根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明概念的實(shí)施例的圖12至15的方法制造的噴墨打印頭的橫截面。為了描述和顯示目的，給墨孔111未示出在圖17中。參照?qǐng)D17，常規(guī)方法中會(huì)發(fā)生的圖10所示的噴嘴層的隆起和變形沒(méi)有在本實(shí)施例中發(fā)生。
圖18是示意性平面圖，示出根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明概念的另一實(shí)施例的噴墨打印頭。圖19是分解透視圖，示出圖18的噴墨打印頭。
參照?qǐng)D18和19，襯底210被打孔從而形成給墨孔211。給墨孔211相對(duì)于襯底210的表面垂直形成。硅襯底可用作襯底210。
定義填充以通過(guò)給墨孔211供應(yīng)的墨的墨室213的室層212形成在襯底210上。另外，通孔214形成在室層212中從而將墨室213與外部連接。當(dāng)噴嘴層216稍后描述地形成在室層212上時(shí)，墨室213通過(guò)通孔214連接到其外部使得噴嘴層216的隆起和變形被防止。室層212可以通過(guò)在襯底210上疊置第一預(yù)定厚度的固體膜抗蝕劑且構(gòu)圖該固體膜抗蝕劑而形成。該固體膜抗蝕劑可以由具有優(yōu)良耐化學(xué)性和附著性的環(huán)氧族聚合物制成。替代地，室層212可以通過(guò)在襯底210上應(yīng)用液態(tài)抗蝕劑且構(gòu)圖該液態(tài)抗蝕劑而形成。盡管通孔214在圖18和19中示出為是單個(gè)通孔214，但是應(yīng)理解，多于一個(gè)的通孔214可以形成在室層212中。形成在室層212中的通孔214后來(lái)當(dāng)噴墨打印頭安裝在盒230(見(jiàn)圖25)中時(shí)通過(guò)密封劑250(見(jiàn)圖25)密封，因此噴墨打印頭內(nèi)的墨不會(huì)泄漏。加熱器215形成在襯底210的對(duì)應(yīng)于墨室213的底部的上部分上，從而加熱墨室213中的墨以產(chǎn)生墨泡。另外，導(dǎo)體(未示出)定位在襯底210的相同的上部分上從而向加熱器215供應(yīng)電流。
具有噴嘴217以噴射填充在墨室213中的墨的噴嘴層216形成在室層212上。噴嘴層216可以通過(guò)在室層212上疊置第二預(yù)定厚度的固體膜抗蝕劑且構(gòu)圖該固體膜抗蝕劑而形成。這里，該固體膜抗蝕劑可以由具有良好耐化學(xué)性和附著性的環(huán)氧族聚合物制成。
在根據(jù)本實(shí)施例的噴墨打印頭中，噴嘴層216的厚度可以通過(guò)疊置第二預(yù)定厚度的固體膜抗蝕劑來(lái)精確控制。當(dāng)室層212由固體膜抗蝕劑制成時(shí)，室層212的厚度可以以類似方式精確控制。
下面，將描述根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明概念的另一實(shí)施例的噴墨打印頭的制造方法。圖20至24示出制造圖18和19的噴墨打印頭的方法。
參照?qǐng)D20，準(zhǔn)備襯底210。硅襯底可用作襯底210。參照?qǐng)D21，室層212形成在襯底210上。填充以墨的墨室213和將墨室213連接到外部的通孔214形成在室層212中。一個(gè)或更多通孔214可形成在室層212中。具有第一預(yù)定厚度的固體膜抗蝕劑(未示出)利用層疊方法疊置在襯底210上，然后該固體膜抗蝕劑利用光刻工藝被構(gòu)圖從而形成室層212。這里，該固體膜抗蝕劑可以由具有良好耐化學(xué)性和附著性的環(huán)氧族聚合物制成。室層212的厚度可以通過(guò)利用具有第一預(yù)定厚度的固體膜抗蝕劑來(lái)精確控制。替代地，室層212可以通過(guò)在襯底210上應(yīng)用液態(tài)抗蝕劑(未示出)且構(gòu)圖該液態(tài)抗蝕劑來(lái)形成。
參照?qǐng)D22，第二固體膜抗蝕劑216′利用層疊方法疊置在室層212上以形成噴嘴層216。這里，第二固體膜抗蝕劑216′可以由環(huán)氧族聚合物制成，如上所述?？捎糜谛纬墒覍?12的固體膜抗蝕劑可以與用來(lái)形成噴嘴層216的第二固體膜抗蝕劑216′相同或不同。參照?qǐng)D23，第二固體膜抗蝕劑216′利用光刻工藝被構(gòu)圖，從而形成噴嘴層216，其中形成有噴射墨的噴嘴217。噴嘴層216的厚度可以通過(guò)使用具有第二預(yù)定厚度的固體膜抗蝕劑216′來(lái)精確控制。另外，當(dāng)?shù)诙腆w膜抗蝕劑216′疊置在室層212上、且被構(gòu)圖來(lái)形成噴嘴層216時(shí)，墨室213通過(guò)通孔214連接到其外部。因此，當(dāng)固體膜抗蝕劑216′的層疊和曝光工藝中使用的熱處理工藝被實(shí)施時(shí)，噴嘴層216的由于這些工藝中產(chǎn)生的熱而導(dǎo)致的隆起和變形不會(huì)發(fā)生。
參照?qǐng)D24，襯底210通過(guò)蝕刻被打孔從而形成給墨孔211，墨通過(guò)給墨孔211被供應(yīng)到墨室213。從而，完成根據(jù)本實(shí)施例的噴墨打印頭。給墨孔211相對(duì)于襯底210的表面垂直地形成。給墨孔211通過(guò)干法蝕刻或濕法蝕刻襯底210而形成。
圖25是示意性剖視圖，示出安裝到盒230的通過(guò)圖20至24的方法制造的噴墨打印頭。參照?qǐng)D25，包括襯底210、室層212和噴嘴層216的噴墨打印頭利用粘合材料制成的密封劑250安裝到盒230。形成在室層212中的通孔214(見(jiàn)圖24)通過(guò)密封劑250被密封，因此噴墨打印頭內(nèi)的墨不會(huì)泄漏。
制造根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明概念的各種實(shí)施例的噴墨打印頭的方法提供了具有優(yōu)良耐化學(xué)性和附著性的噴墨打印頭，因?yàn)槠涫覍雍蛧娮鞂佑森h(huán)氧族聚合物制成的固體膜抗蝕劑形成。另外，制造噴墨打印頭的工藝簡(jiǎn)單且具有高的產(chǎn)率，因?yàn)槭覍雍蛧娮鞂永脤盈B方法通過(guò)疊置固體膜抗蝕劑形成。此外，室層和噴嘴層的厚度可被精確控制，因?yàn)槭褂昧祟A(yù)定厚度的固體膜抗蝕劑。另外，噴嘴層的隆起和變形可被防止，因?yàn)樵诮o襯底打孔從而形成給墨孔之后形成噴嘴層，或者噴嘴層形成在具有通孔的室層上。
盡管顯示和描述了本發(fā)明總的發(fā)明概念的一些實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不偏離本發(fā)明總的發(fā)明概念的原理和思想的情況下，可以在這些實(shí)施例中進(jìn)行改變，本發(fā)明總的發(fā)明概念的范圍定義在所附權(quán)利要求及其等價(jià)物中。
本申請(qǐng)要求2005年6月20日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.2005-53075和2006年1月9日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.2006-2369的權(quán)益，在此引用其全部?jī)?nèi)容作為參考。
權(quán)利要求
1.一種噴墨打印頭，包括襯底，具有穿過(guò)其延伸的給墨孔；室層，形成在所述襯底上從而定義用通過(guò)所述給墨孔供應(yīng)的墨填充的墨室；以及噴嘴層，形成在所述室層上且具有噴嘴來(lái)噴射填充在所述墨室中的墨，其中所述室層和所述噴嘴層由固體膜抗蝕劑制成。
2.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印頭，其中所述固體膜抗蝕劑包括環(huán)氧族聚合物。
3.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印頭，其中所述給墨孔垂直于所述襯底的表面。
4.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印頭，還包括加熱器，加熱所述墨室中的墨從而產(chǎn)生墨泡，所述加熱器形成在所述襯底的與所述墨室的底部對(duì)應(yīng)的上部分上，所述加熱器包括定位在所述襯底的所述上部分上從而向其供應(yīng)電流的導(dǎo)體。
5.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印頭，還包括一個(gè)或更多通孔，平行于所述襯底延伸穿過(guò)所述室層從而在制造工藝期間允許空氣流動(dòng)進(jìn)出所述墨室。
6.如權(quán)利要求5所述的噴墨打印頭，還包括密封劑，密封所述一個(gè)或更多通孔使得所述墨室中的墨不會(huì)從其泄漏。
7.一種制造噴墨打印頭的方法，該方法包括給襯底打孔從而形成給墨孔；在所述襯底上形成第一固體膜抗蝕劑的室層從而定義將被填充以通過(guò)所述給墨孔供應(yīng)的墨的墨室；以及在所述室層上形成第二固體膜抗蝕劑的噴嘴層，該噴嘴層具有一個(gè)或更多噴嘴以噴射填充在所述室中的墨。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第一和第二固體膜抗蝕劑包括環(huán)氧族聚合物。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中給所述襯底打孔從而形成所述給墨孔包括干法蝕刻或濕法蝕刻所述襯底。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中給所述襯底打孔從而形成所述給墨孔包括形成與所述襯底的表面垂直的給墨孔。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述室層的形成包括利用層疊方法在所述襯底上疊置所述第一固體膜抗蝕劑；以及利用光刻工藝通過(guò)構(gòu)圖所述第一固體膜抗蝕劑形成所述墨室。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述噴嘴層的形成包括利用層疊方法在所述室層上疊置所述第二固體膜抗蝕劑；以及利用光刻工藝通過(guò)構(gòu)圖所述第二固體膜抗蝕劑形成所述一個(gè)或更多噴嘴。
13.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述噴嘴層的形成包括應(yīng)用熱到所述第二固體膜抗蝕劑。
14.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述室層的形成包括應(yīng)用具有第一預(yù)定厚度的所述第一固體膜抗蝕劑層；且所述噴嘴層的形成包括應(yīng)用第二預(yù)定厚度的所述第二固體膜抗蝕劑層而沒(méi)有任何犧牲層。
15.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括在形成所述給墨孔之前，在所述襯底的與所述墨室的底部對(duì)應(yīng)的上部分上形成用來(lái)加熱所述墨室中的墨從而產(chǎn)生墨泡的加熱器，所述加熱器包括在所述襯底的所述上部分上的向其供應(yīng)電流的導(dǎo)體。
16.一種噴墨打印頭，包括襯底，具有給墨孔；室層，形成在所述襯底上從而定義用通過(guò)所述給墨孔供應(yīng)的墨填充的墨室，且具有至少一個(gè)通孔從而將所述墨室與其外部連接；以及固體膜抗蝕劑的噴嘴層，形成在所述室層上且具有一個(gè)或更多噴嘴來(lái)噴射填充在所述墨室中的墨。
17.如權(quán)利要求16所述的噴墨打印頭，其中所述至少一個(gè)通孔平行于所述襯底延伸穿過(guò)所述室層且包括密封劑從而防止墨從所述墨室泄漏。
18.如權(quán)利要求16所述的噴墨打印頭，其中所述固體膜抗蝕劑包括環(huán)氧族聚合物。
19.一種制造噴墨打印頭的方法，該方法包括準(zhǔn)備襯底；在所述襯底上形成定義墨室且具有將所述墨室連接到其外部的至少一個(gè)通孔的室層；在所述室層上形成具有噴嘴的噴嘴層；以及在所述襯底上形成給墨孔。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述噴嘴層的形成包括利用層疊方法在所述室層上疊置固體膜抗蝕劑；以及利用光刻工藝通過(guò)構(gòu)圖所述固體膜抗蝕劑形成所述噴嘴。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述固體膜抗蝕劑包括環(huán)氧族聚合物。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述噴嘴層的形成包括在熱產(chǎn)生工藝中應(yīng)用固體膜抗蝕劑。
23.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述室層的形成包括在所述襯底上應(yīng)用液態(tài)抗蝕劑且利用光刻構(gòu)圖該液態(tài)抗蝕劑。
24.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述室層的形成包括利用層疊方法在所述襯底上疊置固體膜抗蝕劑；以及利用光刻工藝通過(guò)構(gòu)圖所述固體膜抗蝕劑形成所述墨室以及所述至少一個(gè)通孔。
25.一種噴墨打印頭，包括襯底，具有穿過(guò)其延伸從而供應(yīng)墨的給墨孔；以及墨流結(jié)構(gòu)，在襯底上由固體膜抗蝕劑形成從而定義接收來(lái)自所述給墨孔的墨的墨室，且具有與所述墨室流體連通的從其噴射墨的至少一個(gè)噴嘴。
26.如權(quán)利要求25所述的噴墨打印頭，其中所述墨室包括所述襯底上的圍繞所述給墨孔的側(cè)部設(shè)置的多個(gè)墨室；以及所述噴嘴包括與所述墨室的每個(gè)對(duì)應(yīng)的多個(gè)噴嘴。
27.一種噴墨打印頭，包括襯底，具有給墨孔用來(lái)供應(yīng)墨；以及墨流結(jié)構(gòu)，形成在所述襯底上從而定義接收來(lái)自所述給墨孔的墨的墨室，所述墨流結(jié)構(gòu)具有與所述墨室流體連通的至少一個(gè)噴嘴以從其噴射墨以及至少一個(gè)通孔以將所述墨室連接到其外部。
28.如權(quán)利要求27所述的噴墨打印頭，還包括密封劑，制造工藝完成時(shí)密封所述至少一個(gè)通孔從而防止墨從所述墨室泄漏。
29.一種制造噴墨打印頭的方法，該方法包括形成延伸穿過(guò)襯底的給墨孔；在所述襯底上形成第一層從而定義接收來(lái)自所述給墨孔的墨的墨室；以及利用熱生成工藝在所述第一層上形成第二層從而定義與所述墨室流體連通的至少一個(gè)噴嘴以從其噴射墨。
30.一種制造噴墨打印頭的方法，該方法包括在襯底上形成定義墨室的第一層以及從所述墨室沿所述襯底延伸到其外部的至少一個(gè)通孔；以及利用熱生成工藝在所述第一層上形成第二層從而定義與所述墨室流體連通的至少一個(gè)噴嘴以從其噴射墨。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種噴墨打印頭及其制造方法。該噴墨打印頭包括具有給墨孔的襯底、形成在所述襯底上從而定義填充以通過(guò)所述給墨孔供應(yīng)的墨的墨室的室層、以及形成在所述室層上且具有一個(gè)或更多噴嘴以噴射填充在所述室中的墨的噴嘴層，其中所述室層和所述噴嘴層由固體膜抗蝕劑制成。
文檔編號(hào)B41J2/16GK1883947SQ200610093758
公開(kāi)日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2006年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月20日
發(fā)明者李鎮(zhèn)郁, 樸用植, 樸性俊, 權(quán)明鐘, 金敬鎰 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社