[发明专利]热喷墨打印头

说明书

背景技术

可以使用由称为喷墨打印头的墨滴生成设备所发出的墨滴在打印介质上的精确放置来形成喷墨图像。典型地，喷墨打印头被支撑在可移动打印滑架上，所述可移动打印滑架在打印介质的表面上横穿并被控制为依据微计算机或其他控制器的命令在合适的时间喷射墨滴。墨滴的施加的时机可以对应于正被打印的图像的像素图案。

一种类型的喷墨打印头包括在孔板中精确形成的喷嘴的阵列。孔板可以被附着到墨水屏障层，所述墨水屏障层可以被附着到膜子结构（film substructure），所述膜子结构实现墨水发射加热器电阻器和用于启用该电阻器的电路。墨水屏障层可以限定包括设置在相关联的墨水发射电阻器上的墨水腔室的墨水通道，并且孔板中的喷嘴可以与相关联的墨水腔室对准。

附图说明

图1-2图示了根据本公开的喷墨打印头基板的示例的示图。

图3图示了根据本公开的用于制造热喷墨打印头的方法的示例的流程图。

图4图示了根据本公开的热喷墨打印头基板的示例的示图。

图5图示了根据本公开的用于制造热喷墨打印头的方法的示例的流程图。

具体实施方式

喷墨打印头可以使用互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺来制造，该互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺在被用于创建喷墨打印头管芯时可以称为喷射金属氧化物半导体（JetMOS）工艺。在喷墨打印头中使用的集成电路（IC）或管芯可以使用各种层和材料来制造以制作电路部件并提供用于打印头的特定功能。层可以包括：用于电容器和连接电路的金属层、用于电容器和晶体管以及导电层之间的电绝缘的电介质层或绝缘层、用于形成晶体管的扩散层、用于保护电路免受环境影响的保护层或钝化层，和/或用于热生成的电阻层。

具有诸如每列英寸1200个喷嘴的高喷嘴密度的热喷墨打印头可能不允许足够的空间用于要在相邻电阻器之间路由的返回迹线。在这样的实例中，返回迹线和/或接地平面被定位在它们自己的电阻器下方并且可以通过电介质层与电阻器分离。电介质层中的一个或多个通孔可以被用于将电阻器迹线连接到返回路径。然而，通孔被定位为靠近墨水馈送槽并且可能需要被保护以免受墨水攻击。另外，通孔形成可能导致重叠的电介质层中的拓扑结构。因此，重叠的电介质层可能易于破裂，当使用脆性材料时尤其如此。在该区域上方的典型膜可以是薄电介质层和抗空化（anticavition）膜。

先前的热喷墨打印头基板设计可以包括在电介质层中的单个大开口，所述单个大开口跨越从墨水馈送槽的一侧到另一侧的整个区域。典型地，这样的电介质层可以包括原硅酸四乙酯（TOES）。开口可以使用湿法蚀刻过程来形成。如本文所使用的，湿法蚀刻过程可以包括使用湿化学法来蚀刻材料层。将电介质层从电阻器之上的移除可以将用于电阻器的导通能量限制为合理值并且防止对电阻器的过度加热。另外，可以将电介质层定向地从墨水馈送槽移除以促进对槽的顶侧处理并允许在打印头内的墨水流。湿法蚀刻过程导致每侧大约4微米（μm）的斜坡。为了容纳该斜坡，热电阻器与墨水馈送槽之间的距离被拉长，从而导致在液滴喷射之后墨水重填时间上的对应减小（例如，较长的闲置（shelf）和较慢的返回）。

根据本公开的示例可以包括热喷墨打印头及其制造方法，所述热喷墨打印头通过打印头电路或管芯的设计来提供对通孔的保护以免受墨水影响并且处理化学制品。与单个大开口相对地，热喷墨打印头可以包括针对每个电阻器列的在电介质层（例如，TEOS层）中的分离的开口。例如，根据本公开的方法可以包括使用定向蚀刻过程（例如，干法蚀刻过程）从墨水馈送槽之上移除电介质层的第一部分，并且使用第二蚀刻过程（例如，湿法蚀刻过程）从电阻器之上移除电介质层的第二部分。如本文所使用的，“之上”可以指代比一层更远离基板的另一层，并且“之下”可以指代比一层更靠近基板的另一层。这样的热喷墨打印头可以允许增加的喷嘴密度，诸如每列英寸1200个喷嘴，因为墨水馈送槽可以在热电阻器附近，所以与先前的设计相比，在减少重填时间的情况下增加了准确性。另外，提供给通孔的保护可以增加热喷墨打印头的稳定性。

在本公开的以下详细描述中，对附图做出参考，该附图形成详细描述的一部分并且在附图中作为说明示出了可以如何实践本公开的示例。足够详细地描述了这些示例以使得本领域普通技术人员能够实践本公开的示例，并且要理解的是，可以使用其他示例，并且可以在不偏离本公开的范围的情况下做出过程、电学和/或结构的改变。