[发明专利]具有颗粒耐受层延伸部的流体喷射装置

说明书

背景技术

喷墨打印机中的流体喷射装置提供流体滴的按需滴落喷射。喷墨打印机通过将来自充有墨的室的墨滴通过喷嘴喷射到诸如一页纸的打印介质上而产生图像。喷嘴通常布置成一个或多个阵列，使得当打印头和打印介质相对于彼此移动时来自喷嘴的墨滴的正确顺序的喷射造成字符或其它图像被打印在打印介质上。在具体示例中，热喷墨打印头通过使电流经过加热元件以生成热并使充有墨的室内的流体的一小部分汽化而从喷嘴喷出滴。在另一示例中，压电喷墨打印头使用压电材料致动器来生成压力脉冲，该压力脉冲将墨滴挤出喷嘴。

快速地用墨再填充室能够实现增加的打印速度。然而，当墨从贮存器流入室内时，墨中的小颗粒会变得驻留在通往室的通道入口中和周围。这些小颗粒会减少和/或完全阻塞墨到室的流动，这会导致加热元件的过早失效、减小的墨滴粒度、方向错误的墨滴等。随着小颗粒阻止墨滴到达越来越多的室，在对应的喷嘴中所产生的失效会显著地降低打印机的打印质量。

发明内容

如上所述，喷墨打印头(和其它流体喷射装置)的流体墨内的小颗粒会减少和/或阻塞进入墨发射室内的墨的流动，这会降低喷墨打印机的总体打印质量。存在墨内携带的小颗粒的多个潜在来源，包括诸如多孔泡沫材料的墨储存机构和在打印头制造过程中使用的材料(例如，来自打印头上的晶背湿法蚀刻掩模过程的SiN颗粒)。在一个示例中，薄膜层的处理可沿着薄膜层的边缘留下钽(Ta)或其它金属长丝。Ta长丝可使薄膜层的边缘断裂，产生可阻塞墨流的长颗粒和短颗粒两者。在一些情况下，来自这些来源的较长颗粒可阻塞墨流进入多个相邻的室和它们对应的喷嘴中。在这种情况下，由墨携带的长颗粒会变得驻留在进墨孔搁架上且横跨多个相邻的通道入口，这些通道入口通往多个相邻的对应墨室。进入多个相邻的墨发射室的减少或受阻的墨流会造成多个相邻的对应喷嘴或者不发射墨滴或者发射方向错误的或粒度减小的墨滴。这些情况会造成喷墨打印机产生具有丢失文本和/或图像的一部分和其它类似的显著打印缺陷的打印页。

用于处理由这样的墨阻塞造成的缺陷的此前的方法包括使用允许打印多次的扫描打印模式。虽然使用多个遍次来补偿有缺陷/阻塞的喷嘴的扫描打印模式大体上是有效的，但它不适用于单次打印模式(即，对于页宽阵列打印机来说)，并且它具有降低打印速度的缺点。另一个解决方案是采用备用或冗余的喷嘴。冗余喷嘴可在扫描打印模式和单次打印模式两者中使用。虽然使用冗余喷嘴也可有效地补偿有缺陷/阻塞的喷嘴，但该解决方案通过使用多个冗余喷嘴而增加了成本并且降低了打印分辨率。

用于解决由墨阻塞导致的缺陷的其它方法包括使用通往墨发射室的多个通道入口，这样减小了到发射室的墨流会被阻塞的机会。另外一些方法包括使用防止颗粒到达通往墨发射室的通道的屏障。这样的屏障可包括位于通道入口附近的柱状结构。柱的布置、尺寸和间距通常设计成防止具有最小的预期粒度的颗粒阻塞到通往墨发射室的通道的入口。这后一种方法虽然有利于减少由小颗粒造成的阻塞，但对于防止由变得驻留在横跨多个相邻的通道入口的进墨孔搁架上的较长颗粒造成的墨阻塞(如在上文指出的情况中那样)来说通常不太有效。

本公开的实施例有助于通过采用颗粒耐受构造来防止包括长的长丝、金属和纤维颗粒的颗粒阻塞诸如喷墨打印头的流体喷射装置中的流体流，该构造将现有的涂底（primer）层延伸进流体狭槽中。虽然现有的颗粒耐受构造防止流体中的较小颗粒进入通往流体室的流体通道入口，但本文所公开的涂底层延伸部也防止较长的颗粒纵向沉降在通往流体室的通道入口前方的搁架区域上。长颗粒因此被防止阻塞进入流体室的流体流。除了形成延伸进入流体狭槽并防止颗粒阻塞流体流的颗粒耐受构造之外，涂底层延伸部也在薄膜层的边缘上方形成涂层。涂底层在薄膜层的蚀刻边缘上方的延伸涂覆薄膜边缘，并且防止Ta或其它金属长丝使边缘断裂。在薄膜边缘上方的涂底层涂层消除了可阻塞流体喷射装置中的墨流的长颗粒和短颗粒两者的潜在来源。

在一个示例中，流体喷射装置包括形成于基底上方的薄膜层。涂底层形成于薄膜层上方，并且室层形成于涂底层上方，涂底层限定通往发射室的流体通道。流体喷射装置包括狭槽，该狭槽延伸穿过基底并且通过薄膜层中的进墨孔进入室层。流体喷射装置也包括涂底层的颗粒耐受延伸部，其突出到狭槽中。在一些实施中，颗粒耐受涂底层延伸部延伸横跨狭槽的整个宽度。

在另一示例中，流体喷射装置包括形成于基底上方的薄膜层。室层形成于薄膜层上方，并且进墨孔穿过薄膜层形成。进墨孔流体地联接在基底和室层之间的狭槽。流体喷射装置也包括在薄膜层上方的SU-8涂底层，并且延伸进入狭槽并经过进墨孔的边缘以涂覆进墨孔的边缘。

附图说明